Эритроциты (эритроциты) характеристики, функции, аномалии, значения

эритроциты, Также называемые эритроцитами или эритроцитами, они представляют собой очень гибкие и обильные клетки крови с двояковогнутой формой диска. Они ответственны за транспортировку кислорода во все ткани организма благодаря наличию гемоглобина во внутренней части клетки, а также способствуют переносу углекислого газа и буферной способности крови..

У млекопитающих внутренняя часть эритроцита состоит в основном из гемоглобина, поскольку он потерял все субклеточные компартменты, включая ядро. Генерация АТФ ограничена анаэробным метаболизмом.

Эритроциты соответствуют почти 99% образующихся элементов, присутствующих в крови, в то время как оставшиеся 1% состоят из лейкоцитов и тромбоцитов или тромбоцитов. В миллилитре крови содержится приблизительно 5,4 миллиона эритроцитов.

Эти клетки вырабатываются в костном мозге и могут жить в среднем 120 дней, в течение которых они могут проходить более 11 000 километров через кровеносные сосуды..

Эритроциты были одним из первых элементов, наблюдаемых под микроскопом в 1723 году. Однако только в 1865 году исследователь Хоппе Сейлер обнаружил способность этой клетки переносить кислород..

индекс

• 1 Общая характеристика
  • 1.1 Цитозол
  • 1.2 Клеточная мембрана
  • 1.3 Белки клеточной мембраны
  • 1.4 Спектрин
  • 1,5 гемоглобина
• 2 функции
  • 2.1 Транспорт кислорода
• 3 аномалии
  • 3.1 Серповидноклеточная анемия
  • 3.2 Наследственный сфероцитоз
  • 3.3 Наследственный эллиптоцитоз
• 4 нормальных значения
• 5 Низкий уровень эритроцитов
• 6 Высокий уровень эритроцитов
• 7 ссылок

Общие характеристики

Это дискоидные клетки диаметром около 7,5-8,7 мкм и толщиной от 1,7 до 2,2 мкм. Они тоньше в центре ячейки, чем по краям, создавая видимость спасателя жизни. Они содержат более 250 миллионов молекул гемоглобина.

Эритроциты представляют собой клетки с замечательной гибкостью, так как они должны двигаться во время кровообращения очень тонкими сосудами диаметром от 2 до 3 мкм. При прохождении через эти каналы клетка деформируется и в конце прохода возвращается к своей первоначальной форме..

цитозоль

Цитозоль этой структуры содержит молекулы гемоглобина, отвечающие за транспорт газов во время кровообращения. Объем клеточного цитозоля составляет около 94 мкм.³.

Когда они созревают, эритроцитам млекопитающих не хватает клеточного ядра, митохондрий и других цитоплазматических органелл, поэтому они не могут синтезировать липиды, белки или выполнять окислительное фосфорилирование..

Другими словами, эритроциты в основном состоят из мембраны, которая включает молекулы гемоглобина.

Предполагается, что эритроциты стремятся избавиться от любого субклеточного компартмента, чтобы обеспечить максимально возможное пространство для транспортировки гемоглобина - так же, как мы стремились бы удалить все элементы нашего автомобиля, если бы мы должны были перевозить большое количество вещей.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана эритроцитов состоит из липидного бислоя и спектральной сети, которая вместе с цитоскелетом обеспечивает эластичность и растяжимость этой структуры. Более 50% композиции составляют белки, чуть меньше липидов, а остальная часть соответствует углеводам.

Мембрана эритроцитов - это биологическая мембрана, которой уделяется больше внимания и о которой известно больше, вероятно, из-за простоты выделения и относительной простоты.

Мембрана содержит ряд интегральных и периферических белков, связанных с липидным бислоем и спектрином. Соединения, которые включают связывание белка, известны как вертикальные взаимодействия, а соединения, включающие двумерный массив спектрина с помощью молекул актина, являются горизонтальными взаимодействиями..

Когда любое из этих вертикальных или горизонтальных взаимодействий терпит неудачу, это приводит к возможным изменениям плотности спектрина, вызывая, в свою очередь, изменения в морфологии эритроцитов..

Старение эритроцитов отражается на стабильности мембраны, снижая ее способность приспосабливаться к кровеносной системе. Когда это происходит, система моноцитов-макрофагов распознает нефункциональный элемент, исключая его из обращения и рециркулируя его содержимое..

Белки клеточной мембраны

Белки, найденные в клеточной мембране эритроцитов, могут быть легко разделены в геле для электрофореза. В этой системе выделяются следующие полосы: спектрин, анкирин, полоса 3, белки 4.1 и 4.2, ионный канал, гликофорины и фермент глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа..

Эти белки могут быть сгруппированы в четыре группы в зависимости от их функции: мембранные транспортеры, молекулы адгезии и рецепторы, ферменты и белки, которые связываются с мембраной с компонентами цитоскелета..

Транспортные белки проходят через мембрану несколько раз, и наиболее важной из этой группы является полоса 3, анионный хлоридный и бикарбонатный обменник..

Поскольку эритроцит лишен митохондрий, большинство ферментов прикреплены к плазматической мембране, включая ферменты гликолиза фруктозо-бисфосфат-альдолазы А, α-енолазы, ALDOC, глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназы, фосглицерат-киназы и пирувата киназа.

Что касается структурных белков, то наиболее распространенными являются полоса 3, спектрины, анкирин, актин и белковая полоса 4.1, в то время как белковая полоса 4.2, дематин, аддукты, тропомодулин и тропомиозин считаются неосновными компонентами мембраны..

спектринового

Спектрин представляет собой нитевидный белок, образованный альфа- и бета-цепями, структура которых представляет собой альфа-спираль.

Спектриновые волокна напоминают пружины матраса, и части ткани, которые окружают матрас, в этом гипотетическом примере представляют плазматическую мембрану..

гемоглобин

Гемоглобин представляет собой сложный белок с четвертичной структурой, синтезируемый в эритроцитах, и является фундаментальным элементом этих клеток. Он состоит из двух пар цепей, двух альфа и двух не альфа (может быть бета, гамма или дельта), связанных вместе ковалентными связями. Каждый блок представляет группу гемов.

Он содержит гемовую группу в своей структуре и отвечает за характерный красный цвет крови. Что касается его размера, он имеет молекулярную массу 64000 г / моль.

У взрослых людей гемоглобин состоит из двух альфа-цепей и двух бета-цепей, в то время как небольшая часть заменяет бета-дельты. Напротив, фетальный гемоглобин состоит из двух альфа-цепей и двух гамма-цепей.

функции

Кислородный транспорт

Кислорода, который растворяется в плазме крови, недостаточно для удовлетворения высоких требований клетки, поэтому он должен существовать в организме, ответственном за его транспортировку. Гемоглобин является молекулой белковой природы и является кислородным носителем..

Важнейшей функцией эритроцитов является помещение гемоглобина внутрь для обеспечения подачи кислорода ко всем тканям и органам организма благодаря переносу и обмену кислорода и углекислого газа. Указанный процесс не требует затрат энергии.

аномалии

Серповидноклеточная анемия

Серповидно-клеточная анемия или серповидноклеточная анемия состоит из ряда патологий, которые влияют на гемоглобин, вызывая изменение формы эритроцитов. Клетки уменьшают свою среднюю продолжительность жизни, со 120 дней до 20 или 10.

Патология возникает в результате уникального изменения аминокислотного остатка, глутамата на валин, в бета-цепи этого белка. Состояние может быть выражено в его гомозиготном или гетерозиготном состоянии..

Пораженные эритроциты принимают форму серпа или комы. На изображении нормальные глобулы сравниваются с патологическими глобулами. Кроме того, они теряют свою характерную гибкость, поэтому они могут сломаться при попытке прокалывания кровеносных сосудов..

Это условие увеличивает внутриклеточную вязкость, влияя на прохождение эритроцитов, пораженных меньшими кровеносными сосудами. Это явление приводит к снижению скорости кровотока.

Наследственный сфероцитоз

Раневой сфероцитоз представляет собой врожденное заболевание, которое затрагивает мембрану эритроцитов. Пациенты, которые страдают от этого, характеризуются меньшим диаметром в эритроцитах и ​​более высокой, чем обычно, концентрацией гемоглобина. Из всех заболеваний, которые поражают мембрану эритроцита, это наиболее распространенный.

Это вызвано дефектом в белках, которые вертикально соединяют белки цитоскелета с мембраной. Мутации, связанные с этим расстройством, обнаружены в генах, которые кодируют альфа- и бета-спектрин, анкирин, полосу 3 и белки 4.2..

Пострадавшие люди часто принадлежат к кавказскому или японскому населению. Серьезность этого условия зависит от степени потери соединения в сети спектрина.

Наследственный эллиптоцитоз

Наследственный эллиптоцитоз представляет собой патологию, которая включает в себя различные изменения в форме эритроцитов, в том числе эллиптических, овальных или удлиненных клеток. Это приводит к снижению эластичности и долговечности эритроцитов.

Заболеваемость этой болезнью составляет от 0,03% до 0,05% в Соединенных Штатах и ​​увеличилась в африканских странах, поскольку она обеспечивает некоторую защиту от паразитов, вызывающих малярию, Plasmodium falciparum и Плазмодий вивакс. Такое же сопротивление наблюдается у людей, страдающих серповидно-клеточной анемией.

Мутации, которые вызывают это заболевание, включают гены, которые кодируют альфа- и бета-спектрин и белок 4.2. Таким образом, мутации в альфа-спектрине влияют на образование альфа- и бета-гетеродимеров..

Нормальные значения

Гематокрит - это количественная мера, которая выражает объем эритроцитов по отношению к объему цельной крови. Нормальное значение этого параметра варьируется в зависимости от пола: у взрослых мужчин оно составляет от 40,7% до 50,3%, а у женщин - от 36,1% до 44,3%..

Что касается количества клеток, у мужчин нормальный диапазон составляет от 4,7 до 6,1 млн клеток на мкл, а у женщин от 4,2 до 5,4 млн клеток на мкл..

Что касается нормальных значений гемоглобина, у мужчин он составляет от 13,8 до 17,2 г / дл, а у женщин от 12,1 до 15,1 г / дл..

Таким же образом, нормальные значения варьируются в зависимости от возраста индивидуума, у новорожденных присутствуют значения гемоглобина 19 г / дл и постепенно снижаются, пока они не достигнут 12,5 г / дл. Когда ребенок маленький и все еще кормит грудью, ожидаемый уровень составляет от 11 до 14 г / дл..

У подростков мужского пола половое созревание приводит к увеличению с 14 г / дл до 18 г / дл. В случае развивающихся девушек менструация может привести к снижению железа.

Низкий уровень эритроцитов

Когда количество эритроцитов ниже, чем нормальные значения, упомянутые выше, это может быть связано с рядом гетерогенных условий. Падение эритроцитов связано с усталостью, тахикардией и одышкой. Симптомы также включают бледность, головные боли и боли в груди.

Медицинские патологии, связанные с уменьшением - это болезни сердца и системы кровообращения в целом. Также патологии, такие как рак, транслируются в низкие значения эритроцитов. Миелосупрессия и панцитопения снижают выработку клеток крови

Аналогичным образом, анемии и талассемии вызывают уменьшение этих клеток крови. Анемии могут быть вызваны генетическими факторами (такими как серповидно-клеточная анемия) или дефицитом витамина В12, фолиевой кислоты или железа. Некоторые беременные женщины могут испытывать симптомы анемии.

Наконец, чрезмерное кровотечение, вызванное раной, геморроем, сильным менструальным кровотечением или язвой желудка, вызывает потерю эритроцитов..

Высокий уровень эритроцитов

Причины, которые вызывают высокий уровень эритроцитов, одинаково разнообразны, чем причины, связанные с низким уровнем. Состояние проявления большого количества эритроцитов называется полицитемией.

Наиболее безвреден у особей, населяющих высокие регионы, где концентрация кислорода значительно ниже. Также обезвоживание, в общем, производит концентрацию эритроцитов.

Заболевания, связанные с почками, дыхательной системой и сердечно-сосудистыми заболеваниями, могут быть причиной увеличения.

Некоторые внешние агенты и вредные привычки, такие как курение, могут увеличить количество эритроцитов. Длительное использование сигареты снижает уровень кислорода в крови, увеличивает потребность и заставляет организм вырабатывать больше эритроцитов.

Использование анаболических стероидов может стимулировать выработку эритроцитов в костном мозге, так же как и допинг эритропоэтином, который используется для оптимизации физических показателей..

В некоторых случаях анемии, когда пациент обезвожен, эффект уменьшения плазмы противодействует уменьшению эритроцитов, что приводит к обманчиво нормальному значению. Патология выявляется, когда пациент гидратируется, и могут быть подтверждены аномально низкие значения эритроцитов..

ссылки

1. Кэмпбелл, Н. А. (2001). Биология: концепции и отношения. Пирсон Образование.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T. & Suresh, S. (2010). Форма и биомеханические характеристики эритроцитов человека в норме и патологии. MRS Bulletin / Общество Исследований Материалов, 35(5), 382-388.
3. Дворкин М., Кардинали Д. и Иермоли Р. (2010). Физиологические основы медицинской практики Best & Taylor. Ed. Panamericana Medical.
4. Келли, В. Н. (1993). Внутренняя медицина. Ed. Panamericana Medical.
5. Родак, Б. Ф. (2005). Гематология: основы и клиническое применение. Ed. Panamericana Medical.
6. Росс М. Х. & Павлина В. (2012). Гистология: текстовый и цветной атлас с клеточной и молекулярной биологией. Редакция Панамерикана Медикал.
7. Welsch, U. & Sobotta, J. (2008). гистология. Ed. Panamericana Medical.