ERYTROCYTER (RÖDA BLODKROPPAR): EGENSKAPER, FUNKTIONER - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

De erytrocyter , som också kallas för röda blodkroppar, är mycket flexibla och rikliga blodceller bikonkava formad skiva. De ansvarar för att transportera syre till alla kroppsvävnader tack vare närvaron av hemoglobin inuti cellen, liksom de bidrar till transporten av koldioxid och blodets buffringskapacitet.

Hos däggdjur består det inre av erytrocyten i grund och botten av hemoglobin, eftersom den har förlorat alla subcellulära fack, inklusive kärnan. Genereringen av ATP är begränsad till anaerob metabolism.

Erytrocyter motsvarar nästan 99% av de formella elementen som finns i blodet, medan de återstående 1% består av leukocyter och blodplättar eller trombocyter. I en milliliter blod finns det cirka 5,4 miljoner röda blodkroppar.

Dessa celler produceras i benmärgen och kan leva i genomsnitt 120 dagar, där de kan resa mer än 11 ​​000 kilometer genom blodkärlen.

Röda blodkroppar var ett av de första elementen som observerades under mikroskopet år 1723. Men det var inte förrän 1865 som forskaren Hoppe Seyler upptäckte syrgastransportkapaciteten i denna cell.

Generella egenskaper

Det är discoida celler med en ungefärlig diameter av 7,5 till 8,7 um och 1,7 till 2,2 um i tjocklek. De är tunnare i mitten av cellen än i kanterna, vilket ger ett livräddningsutseende. De innehåller mer än 250 miljoner hemoglobinmolekyler inuti dem.

Erytrocyter är celler med anmärkningsvärd flexibilitet, eftersom de måste röra sig under cirkulationen genom mycket tunna kärl, cirka 2 till 3 um i diameter. När man passerar genom dessa kanaler deformeras cellen och i slutet av passagen återgår den till sin ursprungliga form.

Av Jerome Walker, från Wikimedia Commons

cytosolen

Cytosolen i denna struktur innehåller hemoglobinmolekyler, ansvariga för transport av gaser under blodcirkulationen. Volymen för cellcytosolen är cirka 94 um ³ .

När mogna erytrocyter från däggdjur saknar en cellkärna, mitokondrier och andra cytoplasmiska organeller, vilket gör dem oförmögna till lipids och proteinsyntes eller oxidativ fosforylering.

Med andra ord består erytrocyter i princip av ett membran som omsluter hemoglobinmolekylerna.

Det föreslås att erytrocyter försöker bli av med allt subcellulärt utrymme för att säkerställa maximalt utrymme för transport av hemoglobin - på samma sätt som vi skulle försöka ta bort alla element från vår bil om vi skulle transportera ett stort antal saker.

Cellulärt membran

Erytrocytcellmembranet innefattar ett lipid-tvåskikt och ett spektrinätverk, som tillsammans med cytoskeletten ger elasticitet och efterlevnad av denna struktur. Mer än 50% av kompositionen är proteiner, något mindre lipider och den återstående delen motsvarar kolhydrater.

Erytrocytmembranet är det biologiska membranet som har fått mest uppmärksamhet och är den mest förstått, förmodligen på grund av dess enkla isolering och relativa enkelhet.

Membranet innehåller en serie integrerade och perifera proteiner anslutna till lipid-tvåskiktet och spektrinet. Förbindelserna som involverar proteinbindning kallas vertikala interaktioner och de som involverar en tvådimensionell matris av spektrin genom aktinmolekyler är horisontella interaktioner.

När någon av dessa vertikala eller horisontella interaktioner misslyckas resulterar det i möjliga förändringar i spektrintätheten, vilket i sin tur orsakar förändringar i erytrocytens morfologi.

Åldrandet av röda blodkroppar återspeglas i membranets stabilitet, vilket minskar deras förmåga att rymma i cirkulationssystemet. När detta sker känner igen monocyt-makrofagsystemet det dåligt funktionella elementet, vilket eliminerar det från cirkulation och återvinner dess innehåll.

Cellmembranproteiner

Proteinerna som finns i cellmembranet i erytrocyter kan enkelt separeras på en elektroforesgel. I detta system skiljer sig följande band ut: spektrin, ankyrin, band 3, proteiner 4.1 och 4.2, jonkanalen, glukoforiner och enzymet glyceraldehyd-3-fosfat-dehydrogenas.

Dessa proteiner kan grupperas i fyra grupper beroende på deras funktion: membrantransportörer, vidhäftningsmolekyler och receptorer, enzymer och proteiner som binder membranet med cytoskelettens komponenter.

Transporterproteinerna korsar membranet flera gånger och den viktigaste av denna grupp är band 3, en anjonbytare av klorid och bikarbonat.

Eftersom erytrocyten saknar mitokondrier förankras de flesta enzymer i plasmamembranet, inklusive glykolysenzymerna fruktos-bisfosfat aldolas A, a-enolas, ALDOC, glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas, fosglyceratkinas och pyruvatkinas. kinas.

Beträffande de strukturella proteinerna är de vanligaste band 3, spektriner, ankyrin, aktin och band 4,1-protein, medan band 4,2-protein, dematin, adducciner, tropomodulin och tropomyosin betraktas som mindre komponenter i membranet.

Spektrin

Spectrin är ett trådformigt protein som består av en alfa- och beta-kedja vars strukturer är alfa-helices.

Spektrinfibrerna påminner om fjädrarna på en madrass, och de delar av tyg som omger madrassen skulle representera plasmamembranet i detta hypotetiska exempel.

Hemoglobin

Hemoglobin är ett komplext protein med kvartärstruktur syntetiserad i erytrocyter och är det grundläggande elementet i dessa celler. Det består av två par kedjor, två alfa och två icke-alfa (de kan vara beta, gamma eller delta) kopplade samman med kovalenta bindningar. Varje enhet har en hemgrupp.

Den innehåller hemgruppen i sin struktur och är ansvarig för den karakteristiska röda blodfärgen. Beträffande storleken har den en molekylvikt på 64 000 g / mol.

Hos vuxna individer består hemoglobin av två alfa- och två betakedjor, medan en liten del ersätter beta med delta. Däremot består fosterhemoglobin av två alfa- och två gammakedjor.

Av OpenStax College, via Wikimedia Commons

Funktioner

Syretransport

Syre som späds ut i blodplasma räcker inte för att uppfylla de krävande kraven från cellen, därför måste det finnas en enhet som ansvarar för att transportera den. Hemoglobin är en proteinmolekyl och är syrgastransportören.

Den viktigaste funktionen hos erytrocyter är att hålla hemoglobin inuti dem för att säkerställa tillförsel av syre till alla vävnader och organ i kroppen, tack vare transport och utbyte av syre och koldioxid. Den nämnda processen kräver inte energiutgifter.

avvikelser

Sicklecellanemi

Sickcellcellanemi eller seglcellanemi består av en serie patologier som påverkar hemoglobin, vilket orsakar en förändring i form av röda blodkroppar. Cellerna minskar deras halveringstid, från 120 dagar till 20 eller 10.

Patologin sker genom en unik förändring av en aminosyrarest, glutamat för valin, i beta-kedjan för detta protein. Tillståndet kan uttryckas i dess homozygota eller heterozygota tillstånd.

De drabbade röda blodkropparna har formen av en sigd eller koma. På bilden jämförs normala blodceller med patologiska. Dessutom förlorar de sin karakteristiska flexibilitet, så att de kan gå sönder när de försöker korsa blodkärlen.

Detta tillstånd ökar den intracellulära viskositeten, vilket påverkar passagen av drabbade röda blodkroppar genom de mindre blodkärlen. Detta fenomen resulterar i en minskning av blodflödets hastighet.

Av OpenStax College, via Wikimedia Commons

Ärftlig sfärocytos

Sår sfärocytos är en medfödd störning som involverar membranet i röda blodkroppar. Patienter som lider av det kännetecknas av att de har en mindre diameter i erytrocyterna och en hemoglobinkoncentration större än normalt. Av alla sjukdomar som påverkar det röda blodkroppsmembranet är detta den vanligaste.

Det orsakas av en defekt i proteinerna som vertikalt förbinder cytoskeletalsproteinerna till membranet. Mutationer relaterade till denna störning finns i generna som kodar för alfa- och beta-spektrin, ankyrin, band 3 och proteiner 4.2.

Påverkade individer tillhör ofta kaukasiska eller japanska befolkningar. Svårighetsgraden av detta tillstånd beror på graden av anslutningsförlust i spektrinätverket.

Ärftlig elliptocytos

Ärftlig elliptocytos är en patologi som involverar olika förändringar i erytrocytens form, inklusive elliptiska, ovala eller långsträckta celler. Detta leder till en minskning av de röda blodkropparnas elasticitet och hållbarhet.

Förekomsten av sjukdomen är från 0,03% till 0,05% i USA och har ökat i afrikanska länder, eftersom den ger ett visst skydd mot parasiter som orsakar malaria, Plasmodium falciparum och Plasmodium vivax. Samma motstånd ses hos individer med sigdcellcellssjukdom.

De mutationer som producerar denna sjukdom involverar gener som kodar för alfa- och beta-spektrin och protein 4.2. Således påverkar mutationer i alfaspektrin alfa- och beta-heterodimerbildning.

Normala värden

Hematokrit är det kvantitativa måttet som uttrycker volymen av erytrocyter i förhållande till den totala blodvolymen. Normalvärdet för denna parameter varierar beroende på kön: hos vuxna män är det 40,7% till 50,3%, medan hos kvinnor är det normala intervallet från 36,1% till 44,3%.

När det gäller cellantalet är män normalområdet 4,7 till 6,1 miljoner celler per ul, och hos kvinnor mellan 4,2 och 5,4 miljoner celler per ul.

När det gäller normala hemoglobinvärden är det hos män mellan 13,8 och 17,2 g / dL och hos kvinnor från 12,1 till 15,1 g / dL.

På samma sätt varierar normala värden beroende på individens ålder; nyfödda har hemoglobinvärden på 19 g / dL och minskar gradvis tills de når 12,5 g / dL. När barnet är litet och fortfarande ammar är den förväntade nivån från 11 till 14 g / dL.

Hos unga pojkar leder puberteten till en ökning från 14 g / dL till 18 g / dL. Vid utveckling av flickor kan menstruation leda till en minskning av järn.

Låga erytrocytnivåer

När antalet röda celler är lägre än de ovan angivna normala värdena kan det bero på ett antal heterogena tillstånd. Nedgången i röda blodkroppar är förknippade med trötthet, takykardi och dyspné. Symtomen inkluderar också blekhet, huvudvärk och bröstsmärta.

De medicinska patologierna förknippade med nedgången är sjukdomar i hjärtat och i cirkulationssystemet i allmänhet. Även patologier som cancer översätter till låga erytrocyttvärden. Myelosuppression och pancytopenia minskar produktionen av blodceller

På samma sätt orsakar anemier och talassemier en minskning av dessa blodceller. Anemier kan orsakas av genetiska faktorer (såsom sigdcellanemi) eller av brist på vitamin B12, folat eller järn. Vissa gravida kvinnor kan få symtom på anemi.

Slutligen, överdriven blödning, vare sig det kommer från ett sår, hemorrojder, tunga menstruationsblödningar eller magsår, leder till förlust av röda blodkroppar.

Höga erytrocytnivåer

Orsakerna till höga erytrocytnivåer är lika olika som de som är förknippade med låga nivåer. Villkoret att uppvisa ett stort antal röda blodkroppar kallas polycytemi.

Det mest ofarliga inträffar hos individer som bor i höga regioner, där syrekoncentrationen är betydligt lägre. Även dehydrering genererar generellt koncentrationen av röda blodkroppar.

Sjukdomar relaterade till njurarna, andningsorganen och hjärt-kärlsjukdomar kan vara orsaken till ökningen.

Vissa externa medel och skadliga vanor, till exempel rökning, kan öka antalet röda blodkroppar. Långvarig användning av cigaretter sänker syrehalten i blodet, ökar efterfrågan och tvingar kroppen att generera fler röda blodkroppar.

Konsumtionen av anabola steroider kan stimulera produktionen av röda blodkroppar i benmärgen, liksom erytropoietindoping som används för att optimera fysisk prestanda.

I vissa fall av anemi, när patienten är uttorkad, motverkar den plasmasänkande effekten minskningen av röda blodkroppar, vilket resulterar i ett bedrägligt normalt värde. Patologin kommer fram när patienten är hydratiserad och onormalt låga erytrocytvärden kan bevisas.

referenser

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begrepp och relationer. Pearson Education.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Form och biomekaniska egenskaper hos mänskliga röda blodceller i hälsa och sjukdom. MRS Bulletin / Materials Research Society, 35 (5), 382–388.
3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Fysiologiska baser för bästa & Taylor medicinsk praxis. Panamerican Medical Ed.
4. Kelley, WN (1993). Intern medicin . Panamerican Medical Ed.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: grundläggande och kliniska tillämpningar. Panamerican Medical Ed.
6. Ross, MH, & Pawlina, W. (2012). Histologi: text- och färgatlas med cell- och molekylärbiologi. Redaktör Médica Panamericana.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.