Vlastnosti erytrocytov (červené krvinky), funkcie, abnormality, hodnoty



erytrocyty, Tiež nazývané červené krvinky alebo červené krvinky, sú veľmi flexibilné a hojné krvinky, s tvarom bikonkávneho disku. Zodpovedajú za transport kyslíka do všetkých tkanív tela vďaka prítomnosti hemoglobínu v bunkovom interiéri, okrem toho, že prispievajú k transportu oxidu uhličitého a pufrovacej kapacity krvi..

U cicavcov sa vnútro erytrocytu skladá v podstate z hemoglobínu, pretože stratil všetky subcelulárne kompartmenty, vrátane jadra. Generovanie ATP je obmedzené na anaeróbny metabolizmus.

Erytrocyty zodpovedajú takmer 99% vytvorených prvkov prítomných v krvi, zatiaľ čo zvyšné 1% tvoria leukocyty a krvné doštičky alebo trombocyty. V mililitri krvi je približne 5,4 milióna červených krviniek.

Tieto bunky sa produkujú v kostnej dreni a môžu žiť v priemere 120 dní, v ktorých môže prejsť viac ako 11 000 kilometrov cez cievy.

Červené krvinky boli jedným z prvých prvkov pozorovaných vo svetle mikroskopu v roku 1723. Výskumný pracovník Hoppe Seyler však objavil kapacitu transportu kyslíka uvedenej bunky až v roku 1865..

index

  • 1 Všeobecné charakteristiky
    • 1,1 Citosol
    • 1.2 Bunková membrána
    • 1.3 Bunkové membránové membrány
    • 1.4 Spektrín
    • 1,5 hemoglobín
  • 2 Funkcie
    • 2.1 Preprava kyslíka
  • 3 Abnormality
    • 3.1 Kosáčikovitá anémia
    • 3.2 Dedičná sférocytóza
    • 3.3 Dedičná elliptocytóza
  • 4 Normálne hodnoty
  • 5 Nízke hladiny erytrocytov
  • 6 Vysoké hladiny erytrocytov
  • 7 Referencie

Všeobecné charakteristiky

Sú to diskoidné bunky s priemerom približne 7,5 až 8,7 um a hrúbkou 1,7 až 2,2 um. Sú tenšie v strede bunky ako na okrajoch, čo vytvára vzhľad záchranného prostriedku. Obsahujú viac ako 250 miliónov molekúl hemoglobínu.

Erytrocyty sú bunky s pozoruhodnou flexibilitou, pretože sa musia počas cirkulácie pohybovať veľmi tenkými nádobami s priemerom 2 až 3 um. Pri prechode týmito kanálmi sa bunka deformuje a na konci priechodu sa vracia do pôvodného tvaru.

cytosol

Cytosol tejto štruktúry obsahuje molekuly hemoglobínu, ktoré sú zodpovedné za transport plynov počas krvného obehu. Objem bunkového cytozolu je okolo 94 um3.

Keď dozrievajú, cicavčie erytrocyty nemajú bunkové jadro, mitochondrie a iné cytoplazmatické organely, takže nie sú schopné syntetizovať lipidy, proteíny alebo vykonávať oxidatívnu fosforyláciu..

Inými slovami, erytrocyty v podstate pozostávajú z membrány, ktorá obklopuje molekuly hemoglobínu.

Navrhuje sa, aby sa erytrocyty snažili zbaviť akéhokoľvek subcelulárneho kompartmentu, aby sa zabezpečil maximálny možný priestor pre transport hemoglobínu - rovnakým spôsobom, akým by sme sa snažili odstrániť všetky prvky nášho auta, keby sme prepravovali veľké množstvo vecí..

Bunková membrána

Membrána erytrocytových buniek obsahuje lipidovú dvojvrstvu a spektrínovú sieť, ktorá spolu s cytoskeletom zaisťuje pružnosť a rozťažnosť tejto štruktúry. Viac ako 50% kompozície sú proteíny, o niečo menej lipidov a zvyšná časť zodpovedá sacharidom.

Membrána erytrocytov je biologická membrána, ktorej sa venovala väčšia pozornosť a ktorá má väčšie vedomosti, pravdepodobne kvôli jednoduchosti izolácie a relatívnej jednoduchosti.

Membrána obsahuje sériu integrálnych a periférnych proteínov spojených s lipidovou dvojvrstvou a spektrínom. Spojenia, ktoré zahŕňajú väzbu na bielkoviny, sú známe ako vertikálne interakcie a tie, ktoré zahŕňajú dvojrozmerné pole spektrínu prostredníctvom aktínových molekúl, sú horizontálnymi interakciami.

Ak niektorá z týchto vertikálnych alebo horizontálnych interakcií trpí zlyhaním, vedie k možným zmenám v hustote spektrín, čo spôsobuje zmeny v morfológii erytrocytov..

Starnutie červených krviniek sa odráža v stabilite membrány, čo znižuje jej schopnosť prispôsobiť sa obehovému systému. Keď sa to stane, systém monocytov a makrofágov rozpozná nefunkčný prvok, eliminuje ho z obehu a recykluje jeho obsah..

Proteíny bunkovej membrány

Proteíny nachádzajúce sa v bunkovej membráne erytrocytov sa môžu ľahko separovať v elektroforéznom géli. V tomto systéme sa vyznačujú nasledujúce pásy: spektrín, ankyrín, pás 3, proteíny 4.1 a 4.2, iónový kanál, glykoforíny a enzým glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza.

Tieto proteíny môžu byť rozdelené do štyroch skupín podľa ich funkcie: membránové transportéry, adhézne molekuly a receptory, enzýmy a proteíny, ktoré sa viažu na membránu so zložkami cytoskeletu.

Transportné proteíny viackrát prechádzajú cez membránu a najdôležitejšou z tejto skupiny je pás 3, aniónový chlorid a hydrogenuhličitanový výmenník.

Keďže erytrocyt neobsahuje mitochondrie, väčšina enzýmov je ukotvená na plazmatickej membráne, vrátane enzýmov glykolýzy fruktóza-bisfosfát aldolázy A, a-enolázy, ALDOC, glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázy, fosglycerátkinázy a pyruvátu. kináza.

Čo sa týka štrukturálnych proteínov, najhojnejšie sú pás 3, spektrá, ankyrín, aktín a proteínový pás 4.1, zatiaľ čo proteínový pás 4.2, dematín, adukty, tropomodulín a tropomyozín sú považované za minoritné zložky membrány..

spektrinu

Spektrín je vláknitý proteín tvorený alfa a beta reťazcom, ktorého štruktúry sú alfa helixy.

Spektrínové vlákna pripomínajú pružiny matraca a časti tkaniny, ktoré obklopujú matrac, by v tomto hypotetickom príklade reprezentovali plazmatickú membránu..

hemoglobín

Hemoglobín je komplexný proteín s kvartérnou štruktúrou syntetizovanou v erytrocytoch a je základným prvkom týchto buniek. Pozostáva z dvoch párov reťazcov, dvoch alfa a dvoch non-alfa (môže byť beta, gama alebo delta) spojených kovalentnými väzbami. Každá jednotka predstavuje skupinu hemu.

Obsahuje štruktúru hemu vo svojej štruktúre a je zodpovedný za charakteristickú červenú farbu krvi. Čo sa týka jeho veľkosti, má molekulovú hmotnosť 64 000 g / mol.

U dospelých jedincov sa hemoglobín skladá z dvoch alfa reťazcov a dvoch beta reťazcov, zatiaľ čo malá časť nahrádza beta pre delty. Oproti tomu fetálny hemoglobín pozostáva z dvoch alfa reťazcov a dvoch gama reťazcov.

funkcie

Preprava kyslíkom

Kyslík, ktorý sa riedi v krvnej plazme, nestačí na to, aby spĺňal náročné požiadavky bunky, preto musí existovať v tele, ktoré je zodpovedné za jeho transport. Hemoglobín je molekula proteínového charakteru a je kyslíkovým nosičom par excellence.

Najdôležitejšou funkciou erytrocytov je uloženie hemoglobínu do vnútra, aby sa zabezpečil prívod kyslíka do všetkých tkanív a orgánov tela, a to vďaka transportu a výmene kyslíka a oxidu uhličitého. Uvedený proces nevyžaduje energetické výdavky.

abnormality

Anémia kosáčikovitých buniek

Kosáčikovitá anémia alebo kosáčikovitá anémia pozostáva zo série patológií, ktoré ovplyvňujú hemoglobín, čo spôsobuje zmenu tvaru červených krviniek. Bunky znižujú svoju priemernú životnosť zo 120 dní na 20 alebo 10 rokov.

Patológia sa vyskytuje jedinečnou zmenou aminokyselinového zvyšku, glutamátu valínom, v beta reťazci tohto proteínu. Tento stav môže byť exprimovaný v jeho homozygotnom alebo heterozygotnom stave.

Postihnuté červené krvinky majú tvar kosáka alebo kómy. Na obrázku sú normálne globule porovnávané s patologickými globulami. Okrem toho strácajú svoju charakteristickú pružnosť, takže sa môžu pri pokuse preniknúť do ciev.

Tento stav zvyšuje intracelulárnu viskozitu, čo ovplyvňuje prechod červených krviniek postihnutých menšími krvnými cievami. Tento jav vedie k zníženiu rýchlosti prietoku krvi.

Dedičná sférocytóza

Sferocytóza rany je vrodená porucha, ktorá zahŕňa membránu červených krviniek. Pacienti, ktorí ju trpia, sa vyznačujú tým, že majú menší priemer v erytrocytoch a vyššiu než normálnu koncentráciu hemoglobínu. Zo všetkých ochorení, ktoré ovplyvňujú membránu erytrocytov, je to najčastejšie.

Je spôsobená defektom proteínov, ktoré vertikálne spájajú proteíny cytoskeletu s membránou. Mutácie súvisiace s touto poruchou sa nachádzajú v génoch, ktoré kódujú alfa a beta spektrín, ankyrín, pás 3 a proteíny 4.2..

Postihnutí jedinci často patria k belošským alebo japonským populáciám. Závažnosť tohto stavu závisí od stupňa straty spojenia v sieti spektrín.

Dedičná elliptocytóza

Dedičná elliptocytóza je patológia, ktorá zahŕňa rôzne zmeny tvaru erytrocytov, vrátane eliptických, oválnych alebo predĺžených buniek. To vedie k zníženiu pružnosti a trvanlivosti červených krviniek.

Výskyt ochorenia je v Spojených štátoch 0,03% až 0,05% a v afrických krajinách sa zvýšil, pretože poskytuje určitú ochranu pred parazitmi, ktoré spôsobujú maláriu., Plasmodium falciparum a Plasmodium vivax. Táto rovnaká rezistencia je pozorovaná u jedincov trpiacich kosáčikovitou anémiou.

Mutácie produkujúce toto ochorenie zahŕňajú gény, ktoré kódujú alfa a beta spektrín a proteín 4.2. Mutácie v alfa spektríne teda ovplyvňujú tvorbu alfa a beta heterodiméru.

Normálne hodnoty

Hematokrit je kvantitatívne meranie, ktoré vyjadruje objem erytrocytov vo vzťahu k objemu celej krvi. Normálna hodnota tohto parametra sa líši podľa pohlavia: u dospelých mužov je to 40,7% až 50,3%, zatiaľ čo u žien sa normálny rozsah pohybuje od 36,1% do 44,3%..

Čo sa týka počtu buniek, u mužov je normálne rozmedzie 4,7 až 6,1 milióna buniek na uL au žien 4,2 až 5,4 milióna buniek na uL..

Čo sa týka normálnych hodnôt hemoglobínu, u mužov je to medzi 13,8 až 17,2 g / dl a u žien od 12,1 do 15,1 g / dl..

Rovnakým spôsobom sa normálne hodnoty líšia v závislosti od veku jedinca, novorodenci predstavujú hodnoty hemoglobínu 19 g / dl a postupne klesajú, až kým nedosiahnu hodnotu 12,5 g / dl. Keď je dieťa malé a stále dojčí, očakávaná hladina je od 11 do 14 g / dl.

U dospievajúcich mužov vedie puberta k zvýšeniu zo 14 g / dl na 18 g / dl. V prípade rozvíjajúcich sa dievčat môže menštruácia viesť k poklesu železa.

Nízke hladiny erytrocytov

Keď je počet erytrocytov nižší ako normálne hodnoty uvedené vyššie, môže to byť spôsobené radom heterogénnych podmienok. Pád červených krviniek je spojený s únavou, tachykardiou a dyspnoe. Symptómy zahŕňajú aj bledosť, bolesti hlavy a bolesti na hrudníku.

Lekárskymi patológiami spojenými s poklesom sú ochorenia srdca a obehového systému všeobecne. Aj patológie ako rakovina sa prenášajú v nízkych hodnotách erytrocytov. Myelosupresia a pancytopénia znižujú tvorbu krvných buniek

Podobne anémie a thalassémie vyvolávajú pokles týchto krvných buniek. Anémie môžu byť spôsobené genetickými faktormi (ako je kosáčikovitá choroba) alebo nedostatkom vitamínu B12, folátu alebo železa. Niektoré tehotné ženy môžu mať príznaky anémie.

Napokon nadmerné krvácanie, či už v dôsledku rany, hemoroidov, ťažkého menštruačného krvácania alebo žalúdočných vredov, spôsobuje stratu erytrocytov.

Vysoké hladiny erytrocytov

Príčiny, ktoré generujú vysoké hladiny erytrocytov, sú rovnako rozmanité ako príčiny súvisiace s nízkymi hladinami. Stav vykazovania vysokého počtu červených krviniek sa nazýva polycytémia.

Najškodlivejšie sa vyskytujú u jedincov, ktorí obývajú vysoké regióny, kde je koncentrácia kyslíka výrazne nižšia. Tiež dehydratácia všeobecne produkuje koncentráciu červených krviniek.

Príčinou tohto zvýšenia môžu byť ochorenia súvisiace s obličkami, dýchacím systémom a kardiovaskulárnymi ochoreniami.

Niektoré vonkajšie látky a škodlivé návyky, ako je fajčenie, môžu zvýšiť počet erytrocytov. Dlhodobé používanie cigarety znižuje hladiny kyslíka v krvi, zvyšuje dopyt a núti telo vytvárať viac erytrocytov.

Použitie anabolických steroidov môže stimulovať tvorbu červených krviniek v kostnej dreni, rovnako ako doping s erytropoetínom, ktorý sa používa na optimalizáciu fyzického výkonu..

V niektorých prípadoch anémie, keď je pacient dehydratovaný, účinok znižujúcej sa plazmy pôsobí proti poklesu erytrocytov, čo vytvára zdanlivo normálnu hodnotu. Patológia vyjde najavo, keď je pacient hydratovaný a abnormálne nízke hodnoty erytrocytov môžu byť preukázané.

referencie

  1. Campbell, N.A. (2001). Biológia: koncepty a vzťahy. Pearson Education.
  2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Tvar a biomechanické charakteristiky ľudských červených krviniek v zdraví a chorobe. MRS Bulletin / Spoločnosť pre výskum materiálov, 35(5), 382-388.
  3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Fyziologické základy Best & Taylor lekárskej praxe. Panamericana Medical.
  4. Kelley, W. N. (1993). Vnútorné lekárstvo. Panamericana Medical.
  5. Rodak, B.F. (2005). Hematológia: základy a klinické aplikácie. Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2012). Histológia: textový a farebný atlas s bunkovou a molekulárnou biológiou. Editorial Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histológia. Panamericana Medical.