ERITROCĪTI (ERITROCĪTI): RAKSTUROJUMS, FUNKCIJAS - ANATOMIJA UN FIZIOLOĢIJA - 2025

Par eritrocīti , ko sauc arī par sarkano asins šūnu, ir ļoti elastīgas un bagātīgi asins šūnu bikonkāvs formas diska. Viņi ir atbildīgi par skābekļa transportēšanu uz visiem ķermeņa audiem, pateicoties hemoglobīna klātbūtnei šūnā, kā arī veicina oglekļa dioksīda transportēšanu un asins buferšķīdumu.

Zīdītājiem eritrocītu iekšpusi galvenokārt veido hemoglobīns, jo tas ir zaudējis visus subcelulāros nodalījumus, ieskaitot kodolu. ATP veidošanās aprobežojas ar anaerobo metabolismu.

Eritrocīti atbilst gandrīz 99% formālo elementu, kas atrodas asinīs, bet atlikušos 1% veido leikocīti un trombocīti vai trombocīti. Asins mililitrā ir aptuveni 5,4 miljoni sarkano asins šūnu.

Šīs šūnas tiek ražotas kaulu smadzenēs un var nodzīvot vidēji 120 dienas, kurās tās caur asinsvadiem var nobraukt vairāk nekā 11 000 kilometrus.

Sarkanās asins šūnas bija viens no pirmajiem elementiem, kas tika novēroti mikroskopā 1723. gadā. Tomēr tikai 1865. gadā pētnieks Hoppe Seyler atklāja šīs šūnas skābekļa transportēšanas spēju.

Vispārīgais raksturojums

Tās ir diskoidālas šūnas ar aptuvenu diametru no 7,5 līdz 8,7 um un no 1,7 līdz 2,2 um biezumā. Šūnas centrā tie ir plānāki nekā malās, nodrošinot dzīvības glābēja izskatu. Tajos ir vairāk nekā 250 miljoni hemoglobīna molekulu.

Eritrocīti ir šūnas ar ievērojamu elastību, jo cirkulācijas laikā tām jāpārvietojas pa ļoti plāniem traukiem, kuru diametrs ir aptuveni 2 līdz 3 um. Caur šiem kanāliem šūna deformējas un caurbraukšanas beigās tā atgriežas sākotnējā formā.

Autors: Jerome Walker, no Wikimedia Commons

Citosols

Šīs struktūras citosols satur hemoglobīna molekulas, kas ir atbildīgas par gāzu transportēšanu asinsrites laikā. Šūnas citosola tilpums ir aptuveni 94 um ³ .

Kad nobrieduši, zīdītāju eritrocītos trūkst šūnu kodola, mitohondriju un citu citoplazmatisko organoīdu, padarot tos nespējīgus lipīdu un olbaltumvielu sintēzē vai oksidatīvā fosforilēšanā.

Citiem vārdiem sakot, eritrocīti galvenokārt sastāv no membrānas, kas apņem hemoglobīna molekulas.

Tiek ierosināts, ka eritrocīti mēģina atbrīvoties no jebkura subcelulārā nodalījuma, lai nodrošinātu maksimāli iespējamo vietu hemoglobīna pārvadāšanai - tādā pašā veidā, kā mēs mēģinātu noņemt no automašīnas visus elementus, ja mēs pārvadātu lielu daudzumu lietu.

Šūnu membrāna

Eritrocītu šūnu membrāna satur lipīdu divslāņu slāni un spetrīna tīklu, kas kopā ar citoskeletu nodrošina elastību un atbilstību šai struktūrai. Vairāk nekā 50% no kompozīcijas ir olbaltumvielas, nedaudz mazāk lipīdu un atlikušā daļa atbilst ogļhidrātiem.

Eritrocītu membrāna ir bioloģiskā membrāna, kurai ir pievērsta vislielākā uzmanība un kas ir visplašāk izprotama, iespējams, tās izolācijas viegluma un relatīvās vienkāršības dēļ.

Membrāna satur virkni integrālu un perifērisku olbaltumvielu, kas savienotas ar lipīdu divslāņu slāni un spetrīnu. Savienojumi, kas saistīti ar saistīšanos ar olbaltumvielām, tiek dēvēti par vertikālu mijiedarbību, un tie, kas iesaistīti divdimensionālā spektrīna masīvā caur aktīna molekulām, ir horizontāla mijiedarbība.

Ja kāda no šīm vertikālajām vai horizontālajām mijiedarbībām neizdodas, tas izraisa iespējamās spektrīna blīvuma izmaiņas, izraisot izmaiņas eritrocītu morfoloģijā.

Sarkano asins šūnu novecošanās atspoguļojas membrānas stabilitātē, samazinot to spēju izmitināt asinsrites sistēmā. Kad tas notiek, monocītu-makrofāgu sistēma atpazīst vāji funkcionējošo elementu, izslēdzot to no aprites un pārstrādājot tā saturu.

Šūnu membrānas olbaltumvielas

Olbaltumvielas, kas atrodamas eritrocītu šūnu membrānā, var viegli atdalīt ar elektroforēzes gēlu. Šajā sistēmā izceļas šādas joslas: spetrīns, ankarīns, 3. josla, 4.1. Un 4.2. Olbaltumviela, jonu kanāls, glikoforīni un enzīma glicerraldehīd-3-fosfāta dehidrogenāze.

Šīs olbaltumvielas var grupēt četrās grupās pēc to funkcijas: membrānas transportētāji, adhēzijas molekulas un receptori, fermenti un olbaltumvielas, kas saista membrānu ar citoskeleta sastāvdaļām.

Transportiera proteīni vairākas reizes šķērso membrānu, un vissvarīgākais no šīs grupas ir 3. josla, hlorīda un bikarbonāta anjonu apmainītājs.

Tā kā eritrocītos nav mitohondriju, vairumam enzīmu enkurojas plazmas membrāna, ieskaitot glikolīzes fermentus fruktozes-bifosfāta aldolāzi A, α-enolāzi, ALDOC, glicerraldehīd-3-fosfāta dehidrogenāzi, fosglicerāta kināzi un piruvātākināzi. kināze.

Runājot par strukturālajiem proteīniem, visizplatītākie ir 3. josla, spektrīni, ankarīns, aktīns un 4.1. Grupas olbaltumvielas, savukārt 4.2. Grupas olbaltumvielas, dematins, adducīni, tropomodulīns un tropomiozīns tiek uzskatīti par membrānas mazsvarīgiem komponentiem.

Spectrīns

Spectrīns ir pavedienveida olbaltumviela, ko veido alfa un beta ķēde, kuras struktūras ir alfa spirāles.

Spectrīna šķiedras atgādina matračā esošās atsperes, un auduma daļas, kas ieskauj matraci, šajā hipotētiskajā piemērā attēlotu plazmas membrānu.

Hemoglobīns

Hemoglobīns ir sarežģīts proteīns ar četrvērtīgu struktūru, kas sintezēts eritrocītos, un ir šo šūnu pamatelements. To veido divi ķēžu pāri, divi alfa un divi bez alfa (tie var būt beta, gamma vai delta), kas savienoti kopā ar kovalentām saitēm. Katrā vienībā ir heme grupa.

Tas satur hema grupu savā struktūrā un ir atbildīgs par raksturīgo asiņu sarkano krāsu. Attiecībā uz tā lielumu tā molekulmasa ir 64 000 g / mol.

Pieaugušiem indivīdiem hemoglobīnu veido divas alfa un divas beta ķēdes, bet neliela daļa beta aizstāj ar delta. Turpretī augļa hemoglobīnu veido divas alfa un divas gamma ķēdes.

Autors: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons

Iespējas

Skābekļa transports

Asins plazmā atšķaidītais skābeklis nav pietiekams, lai apmierinātu šūnas prasīgās prasības, šī iemesla dēļ jābūt tādam, kas ir atbildīgs par tā transportēšanu. Hemoglobīns ir olbaltumvielu molekula un ir skābekļa pārvadātājs, kas ir izcilākais.

Eritrocītu vissvarīgākā funkcija ir hemoglobīna izvietošana to iekšienē, lai nodrošinātu skābekļa piegādi visiem ķermeņa audiem un orgāniem, pateicoties skābekļa un oglekļa dioksīda transportēšanai un apmaiņai. Minētajam procesam nav nepieciešami enerģijas izdevumi.

Novirzes

Sirpjveida šūnu anēmija

Sirpjveida šūnu anēmija vai sirpjveida šūnu anēmija sastāv no virknes patoloģiju, kas ietekmē hemoglobīnu, izraisot sarkano asins šūnu formas izmaiņas. Šūnas samazina to eliminācijas pusperiodu - no 120 dienām līdz 20 vai 10.

Patoloģija rodas ar unikālu aminoskābju atlikuma, valīna glutamāta, maiņu šī proteīna beta ķēdē. Stāvokli var izteikt homozigotā vai heterozigotā stāvoklī.

Skartās sarkanās asins šūnas iegūst sirpja vai komas formu. Attēlā normālas asins šūnas tiek salīdzinātas ar patoloģiskām. Turklāt tie zaudē raksturīgo elastību, tāpēc, mēģinot šķērsot asinsvadus, tie var saplīst.

Šis nosacījums palielina intracelulāro viskozitāti, ietekmējot skarto sarkano asins šūnu pāreju caur mazākiem asinsvadiem. Šīs parādības dēļ samazinās asins plūsmas ātrums.

Autors: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons

Iedzimta sferocitoze

Brūču sferocitoze ir iedzimti traucējumi, kas ietver sarkano asins šūnu membrānu. Pacientiem, kuri cieš no tā, ir raksturīgs mazāks diametrs eritrocītos un hemoglobīna koncentrācija lielāka nekā parasti. No visām slimībām, kas ietekmē sarkano asins šūnu membrānu, tas ir visizplatītākais.

To izraisa olbaltumvielu defekts, kas vertikāli savieno citoskeleta proteīnus ar membrānu. Ar šo traucējumu saistītās mutācijas ir atrodamas gēnos, kas kodē alfa un beta spetrīnu, ankarīnu, 3. joslu un olbaltumvielas 4.2.

Ietekmētie indivīdi bieži pieder Kaukāza vai Japānas populācijām. Šī stāvokļa smagums ir atkarīgs no savienojuma zaudēšanas pakāpes spektrīna tīklā.

Iedzimta eliptocitoze

Iedzimta eliptocitoze ir patoloģija, kas ietver dažādas izmaiņas eritrocītu formā, ieskaitot eliptiskas, ovālas vai iegarenas šūnas. Tas noved pie sarkano asins šūnu elastības un izturības samazināšanās.

Slimības biežums ir no 0,03% līdz 0,05% Amerikas Savienotajās Valstīs un ir palielināts Āfrikas valstīs, jo tas nodrošina zināmu aizsardzību pret parazītiem, kas izraisa malāriju, Plasmodium falciparum un Plasmodium vivax. Šī pati pretestība ir novērojama indivīdiem ar sirpjveida šūnu slimībām.

Mutācijas, kas izraisa šo slimību, ietver gēnus, kas kodē alfa un beta spetrīnu un olbaltumvielu 4.2. Tādējādi mutācijas alfa spetrīnā ietekmē alfa un beta heterodimēra veidošanos.

Normālās vērtības

Hematokrīts ir kvantitatīvs rādītājs, kas izsaka eritrocītu tilpumu attiecībā pret kopējo asins tilpumu. Šī parametra normālā vērtība mainās atkarībā no dzimuma: pieaugušiem vīriešiem tā ir no 40,7% līdz 50,3%, savukārt sievietēm normālā vērtība svārstās no 36,1% līdz 44,3%.

Runājot par šūnu skaitu, vīriešiem normālais diapazons ir no 4,7 līdz 6,1 miljonam šūnu uz ul, un sievietēm no 4,2 līdz 5,4 miljoniem šūnu uz ul.

Attiecībā uz normālajām hemoglobīna vērtībām vīriešiem tas ir no 13,8 līdz 17,2 g / dL, bet sievietēm - no 12,1 līdz 15,1 g / dL.

Tādā pašā veidā normālās vērtības mainās atkarībā no indivīda vecuma; jaundzimušajiem hemoglobīna līmenis ir 19 g / dL un pakāpeniski pazeminās, līdz sasniedz 12,5 g / dL. Kad bērns ir jauns un joprojām baro bērnu ar krūti, paredzamais līmenis ir no 11 līdz 14 g / dL.

Pusaudžiem zēniem pubertāte palielina no 14 g / dL līdz 18 g / dL. Jaunattīstības meitenēm menstruācijas var izraisīt dzelzs daudzuma samazināšanos.

Zems eritrocītu līmenis

Ja eritrocītu skaits ir mazāks par iepriekšminētajām normālajām vērtībām, to var izraisīt vairāki neviendabīgi apstākļi. Sarkano asins šūnu samazināšanās ir saistīta ar nogurumu, tahikardiju un aizdusu. Simptomi ir arī bālums, galvassāpes un sāpes krūtīs.

Medicīniskās patoloģijas, kas saistītas ar samazināšanos, ir sirds un asinsrites sistēmas slimības. Arī tādas patoloģijas kā vēzis nozīmē zemu eritrocītu līmeni. Mielosupresija un pancitopēnija samazina asins šūnu ražošanu

Tāpat anēmijas un talasēmijas izraisa šo asins šūnu samazināšanos. Anēmijas var izraisīt ģenētiski faktori (piemēram, sirpjveida šūnu anēmija) vai B12 vitamīna, folātu vai dzelzs deficīts. Dažām grūtniecēm var rasties anēmijas simptomi.

Visbeidzot, pārmērīga asiņošana no brūces, hemoroīdi, smaga menstruālā asiņošana vai kuņģa čūlas noved pie sarkano asins šūnu zaudēšanas.

Augsts eritrocītu līmenis

Augsta eritrocītu līmeņa cēloņi ir tikpat dažādi kā tie, kas saistīti ar zemu eritrocītu līmeni. Stāvokli, kurā ir liels sarkano asins šūnu skaits, sauc par policitēmiju.

Visnekaitīgākie rodas indivīdiem, kuri dzīvo augstos reģionos, kur skābekļa koncentrācija ir ievērojami zemāka. Arī dehidratācija rada sarkano asins šūnu koncentrāciju.

Slimību palielināšanās iemesls var būt nieres, elpošanas sistēma un sirds un asinsvadu slimības.

Daži ārēji līdzekļi un kaitīgi ieradumi, piemēram, smēķēšana, var palielināt sarkano asins šūnu skaitu. Ilgstoša cigarešu lietošana pazemina skābekļa līmeni asinīs, palielinot pieprasījumu un liekot ķermenim radīt vairāk eritrocītu.

Anabolisko steroīdu patēriņš var stimulēt sarkano asins šūnu veidošanos kaulu smadzenēs, tāpat kā eritropoetīna dopings, ko izmanto fizisko spēju optimizēšanai.

Dažos anēmijas gadījumos, kad pacients ir dehidrēts, plazmu pazeminošais efekts neitralizē sarkano asins šūnu samazināšanos, kā rezultātā tiek iegūta maldinoša normāla vērtība. Patoloģija atklājas, kad pacients tiek hidratēts, un var pierādīt patoloģiski zemas eritrocītu vērtības.

Atsauces

1. Kempbela, NA (2001). Bioloģija: Jēdzieni un attiecības. Pīrsona izglītība.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Cilvēka sarkano asins šūnu forma un biomehāniskās īpašības veselības un slimību jomā. MRS biļetens / Materiālu izpētes biedrība, 35 (5), 382–388.
3. Dvorkins, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Labākās un Teilores medicīnas prakses fizioloģiskie pamati. Panamerican Medical Ed.
4. Kellija, WN (1993). Iekšējā medicīna. Panamerican Medical Ed.
5. Rodaks, BF (2005). Hematoloģija: pamati un klīniskā pielietošana. Panamerican Medical Ed.
6. Ross, MH un Pawlina, W. (2012). Histoloģija: teksta un krāsu atlants ar šūnu un molekulāro bioloģiju. Redakcija Médica Panamericana.
7. Velšs, U., un Sobotta, J. (2008). Histoloģija. Panamerican Medical Ed.