Eritrocīti (sarkanās asins šūnas), funkcijas, patoloģijas, vērtības



The eritrocīti, To sauc arī par sarkanām asins šūnām vai sarkanām asins šūnām, tās ir ļoti elastīgas un bagātīgas asins šūnas, kurām ir divkāršā diska forma. Tie ir atbildīgi par skābekļa transportēšanu uz visiem ķermeņa audiem, pateicoties hemoglobīna klātbūtnei šūnu interjerā, kā arī veicina oglekļa dioksīda transportēšanu un asins buferizējošo spēju..

Zīdītājiem eritrocītu interjers sastāv galvenokārt no hemoglobīna, jo tas ir zaudējis visus subcellulāros nodalījumus, ieskaitot kodolu. ATP veidošanās aprobežojas ar anaerobo metabolismu.

Eritrocīti atbilst gandrīz 99% no veidotajiem asinīs esošajiem elementiem, bet atlikušie 1% sastāv no leikocītiem un trombocītiem vai trombocītiem. Mililitrā asins ir aptuveni 5,4 miljoni sarkano asins šūnu.

Šīs šūnas tiek ražotas kaulu smadzenēs, un tās var dzīvot vidēji 120 dienas, kad tā var pārvietoties vairāk nekā 11 000 kilometru caur asinsvadiem..

Sarkanās asins šūnas bija viens no pirmajiem elementiem, kas tika novēroti mikroskopa gaismā 1723. gadā. Tomēr tikai 1865. gadā pētnieks Hoppe Seyler atklāja minētās šūnas skābekļa transportēšanas jaudu..

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
    • 1.1 Citosols
    • 1.2. Šūnu membrāna
    • 1.3. Šūnu membrānas proteīni
    • 1.4 Spektrīns
    • 1.5 Hemoglobīns
  • 2 Funkcijas
    • 2.1. Skābekļa transportēšana
  • 3 Anomālijas
    • 3.1. Sirpjveida šūnu anēmija
    • 3.2. Iedzimta sferocitoze
    • 3.3. Iedzimta elliptocitoze
  • 4 Normālās vērtības
  • 5 Zems eritrocītu līmenis
  • 6 Augsts eritrocītu līmenis
  • 7 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Tās ir diskoidālas šūnas, kuru diametrs ir aptuveni 7,5 līdz 8,7 um un 1,7 līdz 2,2 um. Tie ir plānāki šūnas centrā, nevis malās, dodot dzīvības glābēja izskatu. Tie satur vairāk nekā 250 miljonus hemoglobīna molekulu.

Eritrocīti ir šūnas ar ievērojamu elastību, jo tās cirkulācijas laikā jāpārvietojas ar ļoti plāniem traukiem, kuru diametrs ir no 2 līdz 3 um. Caur šiem kanāliem šūna deformējas un pārejas beigās tā atgriežas sākotnējā formā.

Citosols

Šīs struktūras citozols satur hemoglobīna molekulas, kas atbild par gāzu transportēšanu asinsrites laikā. Šūnu citozola tilpums ir aptuveni 94 um3.

Kad tie nobrieduši, zīdītāju eritrocītiem trūkst šūnu kodola, mitohondriju un citu citoplazmas organelu, tāpēc viņi nespēj sintezēt lipīdus, proteīnus vai veikt oksidatīvo fosforilāciju..

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

Ir ierosināts, ka eritrocīti cenšas atbrīvoties no jebkura subcellulāra nodalījuma, lai nodrošinātu maksimālu iespējamo vietu hemoglobīna transportēšanai - tāpat kā mēs cenšamies noņemt visus mūsu automašīnas elementus, ja mēs pārvadātu lielu skaitu lietu.

Šūnu membrāna

Eritrocītu šūnu membrāna satur lipīdu divslāni un spektrīnu tīklu, kas kopā ar citoskeletu nodrošina elastību un izturību pret šo struktūru. Vairāk nekā 50% sastāva ir olbaltumvielas, nedaudz mazāk lipīdu un atlikušā daļa atbilst ogļhidrātiem.

Eritrocītu membrāna ir bioloģiskā membrāna, kurai ir pievērsta lielāka uzmanība un kurai ir lielākas zināšanas, iespējams, pateicoties izolācijas vienkāršībai un relatīvajai vienkāršībai..

Membrāna satur virkni neatņemamu un perifēro proteīnu, kas savienotas ar lipīdu divkāršo slāni un spektrīnu. Savienojumi, kas ietver saistīšanos ar olbaltumvielām, ir pazīstami kā vertikālās mijiedarbības, un tie, kas saistīti ar divdimensiju spektrīnu, izmantojot aktīna molekulas, ir horizontālās mijiedarbības..

Ja kāda no šīm vertikālajām vai horizontālajām mijiedarbībām cieš neveiksmi, tā rada iespējamās izmaiņas spektrīna blīvumā, kas savukārt izraisa eritrocītu morfoloģijas izmaiņas..

Sarkano asins šūnu novecošanās atspoguļojas membrānas stabilitātē, samazinot tā spēju iekļūt asinsrites sistēmā. Ja tas notiek, monocītu-makrofāgu sistēma atzīst nefunkcionālo elementu, novēršot to no apgrozības un pārstrādājot tās saturu.

Šūnu membrānas proteīni

Olbaltumvielas, kas atrodamas eritrocītu šūnu membrānā, var viegli atdalīt ar elektroforēzes gelu. Šajā sistēmā izceļas sekojošas joslas: spektrīns, ankirīns, 3. josla, 4.1 un 4.2 proteīni, jonu kanāls, glikoforīni un enzīms gliceraldehīda-3-fosfāta dehidrogenāze.

Šīs olbaltumvielas var iedalīt četrās grupās atbilstoši to funkcijai: membrānas transportētāji, adhēzijas molekulas un receptori, fermenti un proteīni, kas saistās ar membrānu ar citoskeleta komponentiem..

Transporta olbaltumvielas vairākas reizes šķērso membrānu, un vissvarīgākā no šīm grupām ir 3. josla, anjonu hlorīda un bikarbonāta siltummaiņa..

Tā kā eritrocītā nav mitohondriju, vairums fermentu ir nostiprināti pie plazmas membrānas, ieskaitot glikolīzes fruktozes-bisfosfāta aldolāzes A, α-enolāzes, ALDOC, gliceraldehīda-3-fosfāta dehidrogenāzes, fosglicerāta kināzes un piruvāta fermentus. kināze.

Attiecībā uz strukturālajām olbaltumvielām visbiežāk sastopamas ir 3. josla, spektrīni, ankirīns, aktīns un proteīnu josla 4.1, bet 4.2. Proteīna josla, dematīns, adukt, tropomodulīns un tropomianīns tiek uzskatīti par membrānas mazākuma sastāvdaļām..

Spektrīns

Spektrīns ir pavedienu proteīns, ko veido alfa un beta ķēde, kuras struktūras ir alfa helieksas.

Spektrīna šķiedras atgādina matrača atsperes, un auduma daļas, kas ieskauj matraci, šajā hipotētiskajā piemērā atspoguļo plazmas membrānu..

Hemoglobīns

Hemoglobīns ir komplekss proteīns ar kvaternāru struktūru, kas sintezēta eritrocītos un ir šo šūnu pamatelements. Tas sastāv no diviem ķēžu pāriem, divi alfa un divi ne-alfa (var būt beta, gamma vai delta), kas savienoti kopā ar kovalentām saitēm. Katrai vienībai ir heme grupa.

Tā sastāvā ir heme grupa, kas atbild par raksturīgo sarkano krāsu asinīs. Attiecībā uz tā lielumu tā molekulmasa ir 64 000 g / mol.

Pieaugušiem indivīdiem hemoglobīns sastāv no divām alfa ķēdēm un divām beta ķēdēm, bet neliela daļa aizvieto beta deltām. Turpretī augļa hemoglobīns sastāv no divām alfa ķēdēm un divām gamma ķēdēm.

Funkcijas

Skābekļa transportēšana

Skābekļa daudzums, kas atšķaidīts asins plazmā, nav pietiekams, lai apmierinātu vajadzīgās šūnas prasības, tādēļ tam ir jābūt organismā, kas atbild par tā transportēšanu. Hemoglobīns ir olbaltumvielu molekula un ir skābekļa nesējs par excellence.

Svarīgākā eritrocītu funkcija ir iekļūt hemoglobīna iekšpusē, lai nodrošinātu skābekļa piegādi visiem ķermeņa audiem un orgāniem, pateicoties skābekļa un oglekļa dioksīda transportēšanai un apmaiņai. Minētais process neprasa enerģijas izdevumus.

Anomālijas

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 vidējo kalpošanas laiku no 120 dienām līdz 20 vai 10.

Patoloģija notiek ar šīs olbaltumvielas beta ķēdē unikālu aminoskābju atlikuma - glutamāta - mainīšanos ar valīnu. Šo stāvokli var izteikt homozigotiskā vai heterozigotā stāvoklī.

Skartās sarkano asins šūnu formas ir sirpjveida vai komas forma. Attēlā parastās globulas tiek salīdzinātas ar patoloģiskajiem globulātiem. Turklāt viņi zaudē savu raksturīgo elastību, lai viņi varētu izjaukt, mēģinot izurbt asinsvadus.

Šis stāvoklis palielina intracelulāro viskozitāti, kas ietekmē mazo asinsvadu ietekmēto sarkano asins šūnu pāreju. Šī parādība izraisa asins plūsmas ātruma samazināšanos.

Iedzimta sferocitoze

Brūces sferocitoze ir iedzimts traucējums, kas ietver sarkano asins šūnu membrānu. Pacientiem, kuri cieš no tā, ir raksturīgs mazāks diametrs eritrocītos un augstāka parastā hemoglobīna koncentrācija. Visām slimībām, kas ietekmē eritrocītu membrānu, tas ir visizplatītākais.

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

Ietekmētie indivīdi bieži pieder pie kaukāziešu vai japāņu populācijām. Šī stāvokļa smagums ir atkarīgs no savienojuma zuduma pakāpes spektrīna tīklā.

Iedzimta elliptocitoze

Iedzimta elliptocitoze ir patoloģija, kas ietver dažādas eritrocītu formas izmaiņas, tostarp elipsveida, ovālas vai garenas šūnas. Tas samazina sarkano asins šūnu elastību un izturību.

Slimības sastopamība ASV ir 0,03% līdz 0,05%, un Āfrikas valstīs tā ir palielinājusies, jo tā nodrošina zināmu aizsardzību pret parazītiem, kas izraisa malāriju., Plasmodium falciparum un Plasmodium vivax. Šo pašu rezistenci novēro indivīdiem, kas slimo ar sirpjveida šūnu anēmiju.

Mutācijas, kas rada šo slimību, ietver gēnus, kas kodē alfa un beta spektrīnu un proteīnu 4.2. Tādējādi mutācijas alfa spektrīnā ietekmē alfa un beta heterodimera veidošanos.

Normālās vērtības

Hematokrits ir kvantitatīvais pasākums, kas izsaka eritrocītu tilpumu attiecībā pret veselu asiņu daudzumu. Šī parametra normālā vērtība atšķiras atkarībā no dzimuma: pieaugušiem vīriešiem tā ir 40,7% līdz 50,3%, bet sievietēm normālais diapazons svārstās no 36,1% līdz 44,3%..

Attiecībā uz šūnu skaitu vīriešiem normālais diapazons ir no 4,7 līdz 6,1 milj..

Attiecībā uz hemoglobīna normālo vērtību vīriešiem tas ir no 13,8 līdz 17,2 g / dl un 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 samazinās līdz sasniedz 12,5 g / dl. Ja bērns ir mazs un baro bērnu ar krūti, paredzamais līmenis ir no 11 līdz 14 g / dl.

Pusaudžiem pubertātes rezultātā palielinās no 14 g / dl līdz 18 g / dl. Ja attīstās meitenes, menstruācijas var samazināt dzelzi.

Zems eritrocītu līmenis

Ja eritrocītu skaits ir zemāks par iepriekš minētajām normālajām vērtībām, tas var būt saistīts ar virkni neviendabīgu apstākļu. Sarkano asins šūnu krišana ir saistīta ar nogurumu, tahikardiju un aizdusu. Simptomi ietver arī bālumu, galvassāpes un sāpes krūtīs.

Ar samazinājumu saistītās medicīniskās patoloģijas ir sirds un asinsrites sistēmas slimības kopumā. Arī tādas patoloģijas kā vēzis tiek pārvērstas zemās eritrocītu vērtībās. Mielosupresija un pancitopēnija mazina asins šūnu veidošanos

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

Visbeidzot, pārmērīga asiņošana, vai nu brūces, hemoroīdu, smagu menstruālu asiņošanas vai kuņģa čūlu dēļ, izraisa eritrocītu zudumu..

Augsts eritrocītu līmenis

Cēloņi, kas rada augstu eritrocītu līmeni, ir vienādi atšķirīgi nekā tie, kas saistīti ar zemu līmeni. Augstu sarkano asins šūnu skaita parādīšanās nosacījumu sauc par policitēmiju.

Visnoderīgākais notiek personām, kas dzīvo augstos reģionos, kur skābekļa koncentrācija ir ievērojami zemāka. Arī dehidratācija parasti rada sarkano asins šūnu koncentrāciju.

Pieauguma cēlonis var būt slimības, kas saistītas ar nierēm, elpošanas sistēmu un sirds un asinsvadu slimībām.

Daži ārējie līdzekļi un kaitīgi ieradumi, piemēram, smēķēšana, var palielināt eritrocītu skaitu. Cigarešu ilgstoša lietošana samazina skābekļa līmeni asinīs, palielina pieprasījumu un liek organismam radīt vairāk eritrocītu..

Anabolisko steroīdu lietošana var stimulēt sarkano asinsķermenīšu veidošanos kaulu smadzenēs, kā arī dopingu ar eritropoetīnu, ko izmanto, lai optimizētu fizisko veiktspēju..

Dažos anēmijas gadījumos, kad pacients tiek dehidratēts, plazmas samazināšanas efekts mazina eritrocītu samazināšanos, kas rada maldinošu normālo vērtību. Patoloģija parādās, kad pacients ir hidratēts un var pierādīt neparasti zemas eritrocītu vērtības.

Atsauces

  1. Campbell, N. A. (2001). Bioloģija: jēdzieni un attiecības. Pearson Education.
  2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Cilvēka sarkano asins šūnu forma un biomehāniskās īpašības veselībā un slimībās. MRS biļetens / Materiālu izpētes biedrība, 35(5), 382-388.
  3. Dvorkin, M., Cardinali, D., un Iermoli, R. (2010). Best & Taylor medicīniskās prakses fizioloģiskie pamati. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kelley, W. N. (1993). Iekšējā medicīna. Ed. Panamericana Medical.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematoloģija: pamati un klīniskie pielietojumi. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., un Pawlina, W. (2012). Histoloģija: teksta un krāsu atlase ar šūnu un molekulāro bioloģiju. Redakcija Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histoloģija. Ed. Panamericana Medical.