Erytrocyten (rode bloedcellen) kenmerken, functies, abnormaliteiten, waarden

de erytrocyten, Ook wel rode bloedcellen of rode bloedcellen genoemd, het zijn zeer flexibele en overvloedige bloedcellen, met een biconcaafische schijfvorm. Ze zijn verantwoordelijk voor het transport van zuurstof naar alle lichaamsweefsels dankzij de aanwezigheid van hemoglobine in het inwendige van de cel, en dragen bovendien bij aan het transport van kooldioxide en de buffercapaciteit van het bloed..

Bij zoogdieren bestaat het binnenste van de erythrocyte in principe uit hemoglobine, omdat het alle subcellulaire compartimenten, inclusief de kern, heeft verloren. Het genereren van ATP is beperkt tot anaerobe metabolisme.

De erytrocyten komen overeen met bijna 99% van de gevormde elementen in het bloed, terwijl de resterende 1% bestaat uit leukocyten en bloedplaatjes of trombocyten. In een milliliter bloed zijn er ongeveer 5,4 miljoen rode bloedcellen.

Deze cellen worden geproduceerd in het beenmerg en kunnen gemiddeld 120 dagen oud zijn, waarin ze meer dan 11.000 kilometer door de bloedvaten kunnen reizen.

Rode bloedcellen waren een van de eerste elementen waargenomen in de lichtmicroscoop in het jaar 1723. Maar het was pas in 1865 dat de onderzoeker Hoppe Seyler ontdekte de zuurstof draagkracht van die cel.

index

• 1 Algemene kenmerken
  • 1.1 Citosol
  • 1.2 Celmembraan
  • 1.3 Celmembraaneiwitten
  • 1,4 Spectrine
  • 1.5 Hemoglobine
• 2 functies
  • 2.1 Zuurstof transport
• 3 Afwijkingen
  • 3.1 Sikkelcelanemie
  • 3.2 Erfelijke sferocytose
  • 3.3 Erfelijke elliptocytose
• 4 Normale waarden
• 5 Lage niveaus van erythrocyten
• 6 Hoge niveaus van erythrocyten
• 7 Referenties

Algemene kenmerken

Het zijn schijfvormige cellen met een diameter van ongeveer 7,5 tot 8,7 μm en een dikte van 1,7 tot 2,2 μm. Ze zijn dunner in het midden van de cel dan aan de randen, waardoor ze de indruk wekken van een reddingsboei. Ze bevatten meer dan 250 miljoen moleculen hemoglobine.

De erythrocyten zijn cellen met een opmerkelijke flexibiliteit, omdat ze tijdens de circulatie moeten bewegen door zeer dunne vaten, met een diameter van 2 tot 3 μm. Bij het passeren van deze kanalen wordt de cel vervormd en aan het einde van de passage keert deze terug naar zijn oorspronkelijke vorm.

cytosol

Het cytosol van deze structuur bevat de moleculen van hemoglobine, verantwoordelijk voor het transport van gassen tijdens de bloedcirculatie. Het volume van het cellulaire cytosol is ongeveer 94 μm³.

Als rijpe erytrocyten zoogdiercel missen een celkern, mitochondriën en andere cytoplasmatische organellen, zodat het in staat is de synthese van lipiden, eiwitten voeren of uit te voeren oxidatieve fosforylering.

Met andere woorden, erythrocyten bestaan ​​fundamenteel uit een membraan dat hemoglobinemoleculen omsluit.

Voorgesteld wordt erytrocyten op zoek om zich te ontdoen van alle subcellulair compartiment om voor het transport van hemoglobine ruimte zoveel mogelijk te waarborgen - op dezelfde manier dat we zouden kijken uit alle elementen van onze auto als we wilden een groot aantal dingen te vervoeren.

Celmembraan

Het celmembraan van erytrocyten omvat een lipide dubbellaag en een spectrinetwerk, dat samen met het cytoskelet elasticiteit en uitzetbaarheid aan deze structuur verschaft. Meer dan 50% van de samenstelling bestaat uit eiwitten, iets minder lipiden en het resterende gedeelte komt overeen met koolhydraten.

Het membraan van erythrocyten is het biologische membraan dat meer aandacht heeft gekregen en waarvan er meer kennis is, waarschijnlijk vanwege het gemak van isolatie en relatieve eenvoud..

Het membraan bevat een reeks integrale en perifere eiwitten die zijn verbonden met de lipidedubbellaag en het spectrine. De verbindingen die eiwitbinding impliceren, staan ​​bekend als verticale interacties en die waarbij een tweedimensionale array van spectrine betrokken is door middel van actinemoleculen zijn de horizontale interacties..

Wanneer een van deze verticale of horizontale interacties een fout lijdt, resulteert dit in mogelijke veranderingen in de spectrinendichtheid, die op hun beurt veranderingen in de erythrocytmorfologie veroorzaken.

De veroudering van rode bloedcellen wordt weerspiegeld in de stabiliteit van het membraan, waardoor het minder goed in de bloedsomloop kan worden opgenomen. Wanneer dit gebeurt, herkent het monocyten-macrofaagsysteem het niet-functionele element, waardoor het uit de bloedsomloop wordt verwijderd en de inhoud ervan wordt gerecycled.

Celmembraaneiwitten

Eiwitten in de celmembraan van erytrocyten kan gemakkelijk worden gescheiden op een elektroforesegel. Dit systeem stelt de volgende banden: spectrin, ankyrine, laan 3, proteïne 4.1 en 4.2, het ionkanaal, glycophorins en glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase enzym.

Deze eiwitten kunnen worden gegroepeerd in vier groepen op basis van hun functie: membraantransporters, adhesiemoleculen en receptoren, enzymen en eiwitten die binden aan het membraan met de componenten van het cytoskelet.

De transporteiwitten kruisen het membraan verschillende malen en de belangrijkste van deze groep is band 3, een anionische chloride- en bicarbonaatwisselaar..

Aangezien de erytrocyten verstoken van mitochondria meeste enzymen aan het plasmamembraan, zoals glycolyse enzymen aldolase A, α-enolase, ALDOC, glyceraldehyde 3-fosfaatdehydrogenase, en pyruvaat kinase fosglicerato verankerd kinase.

Wat betreft de structurele eiwitten, de meest voorkomende zijn de band 3, de spectrins, ankyrine, actine en eiwit band 4.1, terwijl eiwitband 4,2, dematina, adduccinas, tropomodulin en tropomyosine worden als minder belangrijke bestanddelen van het membraan.

spectrin

Spectrin is een filamenteus eiwit gevormd door een alfa- en een beta-keten, waarvan de structuren alfa-helices zijn.

De spectrinevezels doen denken aan de veren van een matras en de delen van de stof die de matras omringen zouden in dit hypothetische voorbeeld het plasmamembraan voorstellen.

hemoglobine

Hemoglobine is een complex eiwit met quaternaire structuur gesynthetiseerd in erytrocyten en is het fundamentele element van deze cellen. Het bestaat uit twee paren van ketens, twee alfa en twee niet-alfa (kan bèta, gamma of delta zijn) met elkaar verbonden door covalente bindingen. Elke eenheid presenteert een heemgroep.

Het bevat de heemgroep in zijn structuur en is verantwoordelijk voor de kenmerkende rode kleur van het bloed. Met betrekking tot de grootte ervan heeft het een molecuulgewicht van 64.000 g / mol.

Bij volwassen individuen bestaat hemoglobine uit twee alfa-ketens en twee bètaketens, terwijl een klein deel bèta voor delta's vervangt. Daarentegen bestaat foetaal hemoglobine uit twee alfa-ketens en twee gamma-ketens.

functies

Zuurstof transport

De zuurstof die verdund wordt in het bloedplasma is niet voldoende om aan de veeleisende eisen van de cel te voldoen, daarom moet het bestaan ​​in het lichaam dat belast is met het transport ervan. Hemoglobine is een eiwitmolecuul en is bij uitstek de zuurstofdrager.

De belangrijkste functie van erytrocyten is om de hemoglobine binnenin te huisvesten om de toevoer van zuurstof naar alle weefsels en organen van het lichaam te garanderen, dankzij het transport en de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide. Het genoemde proces vereist geen energieverbruik.

afwijkingen

Sikkelcelanemie

Sikkelcelanemie of sikkelcelanemie bestaat uit een reeks pathologieën die van invloed zijn op hemoglobine, waardoor de vorm van de rode bloedcellen verandert. Cellen verminderen hun gemiddelde levensduur, van 120 dagen tot 20 of 10.

De pathologie vindt plaats door een unieke verandering van een aminozuurresidu, glutamaat door valine, in de bètaketen van dit eiwit. De aandoening kan worden uitgedrukt in zijn homozygote of heterozygote toestand.

De aangetaste rode bloedcellen hebben de vorm van sikkel of coma. In de afbeelding worden de normale bolletjes vergeleken met de pathologische bolletjes. Bovendien verliezen ze hun karakteristieke flexibiliteit, zodat ze kunnen breken wanneer ze de bloedvaten proberen te doorboren.

Deze aandoening verhoogt de intracellulaire viscositeit en beïnvloedt de doorgang van de rode bloedcellen die worden aangetast door de kleinere bloedvaten. Dit fenomeen resulteert in een afname van de snelheid van de bloedstroom.

Erfelijke sferocytose

Gewonden sferocytose is een aangeboren aandoening waarbij het membraan van rode bloedcellen is betrokken. Patiënten die hieraan lijden, worden gekenmerkt door een kleinere diameter in erythrocyten en een hogere dan normale hemoglobineconcentratie. Van alle ziekten die het erytrocytmembraan beïnvloeden, is dit de meest voorkomende.

Het wordt veroorzaakt door een defect in de eiwitten dat de eiwitten van het cytoskelet verticaal verbindt met het membraan. De mutaties gerelateerd aan deze aandoening worden gevonden in de genen die coderen voor alfa- en bètaspectrine, ankyrine, band 3 en eiwitten 4.2.

Getroffen personen behoren vaak tot de Kaukasische of Japanse bevolking. De ernst van deze toestand hangt af van de mate van verbindingsverlies in het spectrinetwerk.

Erfelijke elliptocytose

Erfelijke elliptocytose is een pathologie die verschillende veranderingen in de vorm van de erytrocyt inhoudt, inclusief elliptische, ovale of langwerpige cellen. Dit leidt tot vermindering van de elasticiteit en duurzaamheid van rode bloedcellen.

De incidentie van de ziekte is 0,03% tot 0,05% in de Verenigde Staten en is toegenomen in Afrikaanse landen, omdat het enige bescherming biedt tegen de parasieten die malaria veroorzaken, Plasmodium falciparum en Plasmodium vivax. Deze zelfde weerstand wordt waargenomen bij personen die lijden aan sikkelcelanemie.

De mutaties die deze ziekte veroorzaken, omvatten genen die coderen voor alfa- en bèta-spectrine en proteïne 4.2. Aldus beïnvloeden mutaties in alfaspectrine de vorming van alfa- en bèta-heterodimeer.

Normale waarden

Hematocriet de kwantitatieve maatregel die de erytrocyten volume ten opzichte van het totale bloedvolume. De normale waarde voor deze parameter afhankelijk van het geslacht: mannelijke volwassenen is van 40,7% tot 50,3%, terwijl bij vrouwen het normale bereik van 36,1% tot 44,3%.

In termen van het aantal cellen is het normale bereik bij mannen 4,7 tot 6,1 miljoen cellen per ul, en bij vrouwen 4,2 tot 5,4 miljoen cellen per ul..

Wat de normale waarden van hemoglobine betreft, ligt het bij mannen tussen 13,8 en 17,2 g / dl en bij vrouwen tussen 12,1 en 15,1 g / dl..

Op dezelfde manier variëren de normale waarden op basis van de leeftijd van het individu, de pasgeborenen hebben een hemoglobinewaarde van 19 g / dL en nemen geleidelijk af tot ze 12,5 g / dL bereiken. Wanneer het kind klein is en nog steeds borstvoeding geeft, is het verwachte niveau van 11 tot 14 g / dL.

Bij adolescente mannen leidt de puberteit tot een toename van 14 g / dL tot 18 g / dL. In het geval van het ontwikkelen van meisjes kan menstruatie leiden tot een afname van ijzer.

Lage niveaus van erythrocyten

Wanneer het aantal erytrocyten lager is dan de hierboven genoemde normale waarden, kan dit te wijten zijn aan een reeks heterogene omstandigheden. De val van rode bloedcellen wordt geassocieerd met vermoeidheid, tachycardie en kortademigheid. Symptomen zijn ook bleekheid, hoofdpijn en pijn op de borst.

De medische pathologieën geassocieerd met de afname zijn ziekten van het hart en de bloedsomloop in het algemeen. Ook de pathologieën zoals de kanker worden vertaald in lage waarden van erythrocyten. Myelosuppressie en pancytopenie verminderen de productie van bloedcellen

Evenzo genereren anemieën en thalassemieën een afname in deze bloedcellen. Anemieën kunnen worden veroorzaakt door genetische factoren (zoals sikkelcelanemie) of door een tekort aan vitamine B12, folaat of ijzer. Sommige zwangere vrouwen kunnen symptomen van bloedarmoede ervaren.

Ten slotte veroorzaakt overmatig bloeden, of dit nu het gevolg is van een wond, aambeien, zware menstruatiebloedingen of maagzweren, verlies van erytrocyten.

Hoge niveaus van erythrocyten

De oorzaken die hoge niveaus van erytrocyten genereren, zijn even divers als die geassocieerd met lage niveaus. De conditie van het vertonen van een hoog aantal rode bloedcellen wordt polycytemie genoemd.

De meest ongevaarlijke situatie doet zich voor bij personen die in hoge regio's wonen, waar de zuurstofconcentratie aanzienlijk lager is. Ook uitdroging produceert in het algemeen de concentratie van rode bloedcellen.

Ziekten gerelateerd aan de nieren, het ademhalingssysteem en hart- en vaatziekten kunnen de oorzaak zijn van de toename.

Sommige externe factoren en schadelijke gewoonten, zoals roken, kunnen het aantal erytrocyten verhogen. Langdurig gebruik van de sigaret verlaagt het zuurstofgehalte in het bloed, verhoogt de vraag en dwingt het lichaam om meer erytrocyten te genereren.

Het gebruik van anabole steroïden kan de productie van rode bloedcellen in het beenmerg stimuleren, evenals de doping met erytropoëtine die wordt gebruikt om de fysieke prestaties te optimaliseren.

In sommige gevallen van anemie, wanneer de patiënt gedehydrateerd is, gaat het effect van afnemend plasma de afname van erytrocyten tegen, wat een bedrieglijk normale waarde oplevert. De pathologie komt aan het licht wanneer de patiënt wordt gehydrateerd en de abnormaal lage erythrocytwaarden kunnen worden aangetoond.

referenties

1. Campbell, N. A. (2001). Biologie: concepten en relaties. Pearson Education.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Vorm en biomechanische kenmerken van menselijke rode bloedcellen in gezondheid en ziekte. MRS Bulletin / Materials Research Society, 35(5), 382-388.
3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Fysiologische basis van de beste en Taylor medische praktijk. Ed. Panamericana Medical.
4. Kelley, W.N. (1993). Interne geneeskunde. Ed. Panamericana Medical.
5. Rodak, B. F. (2005). Hematologie: fundamentals en klinische toepassingen. Ed. Panamericana Medical.
6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2012). Histologie: tekst- en kleurenatlas met cellulaire en moleculaire biologie. Editorial Panamericana Medical.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histologie. Ed. Panamericana Medical.