Un eritròcit és una cèl·lula de la sang capaç de transportar oxigen als teixits a causa de l'hemoglobina i el diòxid de carboni als pulmons. Es tracta d'una cèl·lula d'estructura senzilla, que és de gran importància per a la vida dels mamífers i altres animals. El glòbul vermell és el tipus cel·lular més nombrós del cos: aproximadament una quarta part de totes les cèl·lules del cos són glòbuls vermells.
Patrons generals de l'existència d'un eritròcit
Eritròcit - una cèl·lula que es va originar a partir d'un germen vermell de l'hematopoiesi. Uns 2,4 milions d'aquestes cèl·lules es produeixen al dia, entren al torrent sanguini i comencen a realitzar les seves funcions. Durant els experiments, es va determinar que en un adult, els eritròcits, l'estructura dels quals es simplifica significativament en comparació amb altres cèl·lules del cos, viuen entre 100 i 120 dies.
En tots els vertebrats (amb rares excepcions), l'oxigen es transporta des dels òrgans respiratoris als teixits a través de l'hemoglobina dels eritròcits. Hi ha excepcions: tots els representants de la família dels peixos de sang blanca existeixen sense hemoglobina, encara que poden sintetitzar-la. Com que, a la temperatura del seu hàbitat, l'oxigen es dissol bé a l'aigua i al plasma sanguini, aquests peixos no necessiten els seus portadors més massius, que són els eritròcits.
Eritròcits de Chordata
Una cèl·lula com un eritròcit té una estructura diferent segons la classe de cordats. Per exemple, en peixos, ocells i amfibis, la morfologia d'aquestes cèl·lules és similar. Només es diferencien en la mida. La forma dels glòbuls vermells, el volum, la mida i l'absència d'alguns orgànuls distingeixen les cèl·lules dels mamífers d' altres que es troben en altres cordats. També hi ha un patró: els eritròcits dels mamífers no contenen orgànuls addicionals i un nucli cel·lular. Són molt més petits, tot i que tenen una gran superfície de contacte.
Tenint en compte l'estructura de la granota i els eritròcits humans, les característiques comunes es poden identificar immediatament. Ambdues cèl·lules contenen hemoglobina i estan implicades en el transport d'oxigen. Però les cèl·lules humanes són més petites, són ovalades i tenen dues superfícies còncaves. Els eritròcits de granota (així com els ocells, els peixos i els amfibis, excepte la salamandra) són esfèrics, tenen un nucli i orgànuls cel·lulars que es poden activar quan cal.
En els eritròcits humans, com en els glòbuls vermells dels mamífers superiors, no hi ha nuclis ni orgànuls. La mida dels eritròcits en una cabra és de 3-4 micres, en humans - 6,2-8,2 micres. En amphium (amfibi de cua), la mida cel·lular és de 70 micres. És evident que la mida és un factor important aquí. L'eritròcit humà, encara que és més petit, en té un més gransuperfície a causa de dues concavitats.
La petita mida de les cèl·lules i el seu gran nombre van permetre multiplicar la capacitat de la sang per unir l'oxigen, que ara depèn poc de les condicions externes. I aquestes característiques estructurals dels eritròcits humans són molt importants, perquè et permeten sentir-te còmode en un hàbitat determinat. Es tracta d'una mesura d'adaptació a la vida a la terra, que va començar a desenvolupar-se fins i tot en amfibis i peixos (malauradament, no tots els peixos en procés d'evolució van poder poblar la terra) i va assolir el seu màxim en mamífers superiors..
L'estructura dels eritròcits humans
L'estructura de les cèl·lules sanguínies depèn de les funcions que se'ls assignin. Es descriu des de tres angles:
- Característiques de l'estructura externa.
- Composició dels components d'un eritròcit.
- Morfologia interna.
Exteriorment, de perfil, un eritròcit sembla un disc bicòncava i, de cara, com una cèl·lula rodona. El diàmetre normalment és de 6, 2-8, 2 micres.
Més sovint al sèrum sanguini hi ha cèl·lules amb petites diferències de mida. Amb la manca de ferro, l'acumulació disminueix, i es reconeix l'anisocitosi en el frotis de sang (moltes cèl·lules de diferents mides i diàmetres). Amb una deficiència d'àcid fòlic o vitamina B12 l'eritròcit augmenta fins a un megaloblast. La seva mida és d'aproximadament 10-12 micres. El volum d'una cèl·lula normal (normòcit) és de 76-110 metres cúbics. micres.
L'estructura dels eritròcits a la sang no és l'única característica d'aquestes cèl·lules. Molt més important és el seu nombre. La petita mida va permetre augmentar el seu nombre i, en conseqüència, l'àrea de la superfície de contacte. L'oxigen és capturat més activament pels eritròcits humans que les granotes. I amb més facilitat es dóna en teixits d'eritròcits humans.
La quantitat realment importa. En particular, un adult té 4,5-5,5 milions de cèl·lules per mil·límetre cúbic. Una cabra té uns 13 milions de glòbuls vermells per mil·lilitre, mentre que els rèptils només en tenen 0,5-1,6 milions i els peixos en tenen 0,09-0,13 milions per mil·lilitre. Un nadó té uns 6 milions de glòbuls vermells per mil·lilitre, mentre que un nen més gran en té menys de 4 milions per mil·lilitre.
Funcions RBC
Glòbuls vermells: els eritròcits, el nombre, l'estructura, les funcions i les característiques del desenvolupament dels quals es descriuen en aquesta publicació, són molt importants per als humans. Implementen algunes funcions molt importants:
- transporta oxigen als teixits;
- transporten el diòxid de carboni dels teixits als pulmons;
- bind substàncies tòxiques (hemoglobina glicada);
- participa en reaccions immunitàries (immunes als virus i a causa de les espècies reactives de l'oxigen poden tenir un efecte perjudicial sobre les infeccions de la sang);
- capaç de tolerar algunes drogues;
- participeu en la implementació de l'hemostàsia.
Continuem considerant una cèl·lula com un eritròcit, la seva estructura està optimitzada al màxim per a la implementació de les funcions anteriors. És el més lleuger i mòbil possible, té una gran superfície de contacte per a la difusió del gas.i el curs de les reaccions químiques amb l'hemoglobina, així com les pèrdues de sang perifèrica que es divideixen i reomplen ràpidament. Aquesta és una cèl·lula altament especialitzada, les funcions de la qual encara no es poden substituir.
membrana RBC
Una cèl·lula com un eritròcit té una estructura molt simple, que no s'aplica a la seva membrana. Té 3 capes. La fracció de massa de la membrana és el 10% de la cèl·lula. Conté un 90% de proteïnes i només un 10% de lípids. Això fa que els eritròcits siguin cèl·lules especials del cos, ja que en gairebé totes les altres membranes, els lípids predominen sobre les proteïnes.
La forma volumètrica dels eritròcits a causa de la fluïdesa de la membrana citoplasmàtica pot canviar. Fora de la pròpia membrana hi ha una capa de proteïnes superficials amb un gran nombre de residus d'hidrats de carboni. Es tracta de glicopèptids, sota els quals hi ha una bicapa de lípids, amb els seus extrems hidròfobs orientats dins i fora de l'eritròcit. Sota la membrana, a la superfície interna, hi ha de nou una capa de proteïnes que no tenen residus d'hidrats de carboni.
Complexes de receptors d'eritròcits
La funció de la membrana és garantir la deformabilitat de l'eritròcit, que és necessària per al pas capil·lar. Al mateix temps, l'estructura dels eritròcits humans ofereix oportunitats addicionals: interacció cel·lular i corrent d'electròlits. Les proteïnes amb residus d'hidrats de carboni són molècules receptores, gràcies a les quals els eritròcits no són "caçats" pels leucòcits CD8 i els macròfags del sistema immunitari.
Els eritròcits existeixen gràcies als receptors i no són destruïts per la seva pròpia immunitat. I quan, a causa de l'empenta repetida dels capil·lars o per danys mecànics, els eritròcits perden alguns receptors, els macròfags de la melsa els "extreuen" del torrent sanguini i els destrueixen.
Estructura interna d'un eritròcit
Què és un eritròcit? La seva estructura no és menys interessant que les seves funcions. Aquesta cèl·lula és semblant a una bossa d'hemoglobina limitada per una membrana sobre la qual s'expressen els receptors: cúmuls de diferenciació i diversos grups sanguinis (segons Landsteiner, rhesus, Duffy i altres). Però a l'interior la cèl·lula és especial i molt diferent de la resta de cèl·lules del cos.
Les diferències són les següents: els eritròcits en dones i homes no contenen nucli, no tenen ribosomes i reticle endoplasmàtic. Tots aquests orgànuls es van eliminar després d'omplir el citoplasma cel·lular amb hemoglobina. Aleshores, els orgànuls van resultar innecessaris, perquè es necessitava una cèl·lula amb una mida mínima per empènyer els capil·lars. Per tant, al seu interior només conté hemoglobina i algunes proteïnes auxiliars. El seu paper encara no s'ha aclarit. Però a causa de la manca de reticle endoplasmàtic, ribosomes i nucli, s'ha tornat lleuger i compacte i, el més important, es pot deformar fàcilment juntament amb una membrana fluida. I aquestes són les característiques estructurals més importants dels glòbuls vermells.
Cicle de vida de RBC
Les principals característiques dels eritròcits són la seva curta vida. No poden dividir i sintetitzar proteïnes a causa del nucli extret de la cèl·lula, i per tant estructuralss'acumulen els danys a les seves cèl·lules. Com a resultat, els eritròcits tendeixen a envellir. Tanmateix, l'hemoglobina que és capturada pels macròfags de la melsa en el moment de la mort dels eritròcits sempre s'enviarà per formar nous portadors d'oxigen.
El cicle vital d'un glòbul vermell comença a la medul·la òssia. Aquest òrgan està present a la substància lamel·lar: a l'estèrnum, a les ales de l'ilió, als ossos de la base del crani i també a la cavitat del fèmur. Aquí, un precursor de la mielopoiesi amb un codi (CFU-GEMM) es forma a partir d'una cèl·lula mare de la sang sota l'acció de les citocines. Després de la divisió, donarà l'avantpassat de l'hematopoiesi, indicat pel codi (BOE-E). Forma el precursor de l'eritropoesi, que és designat pel codi (CFU-E).
La mateixa cèl·lula s'anomena cèl·lula formadora de colònies del germen de la sang vermella. És sensible a l'eritropoietina, una substància hormonal secretada pels ronyons. Un augment de la quantitat d'eritropoietina (segons el principi de retroalimentació positiva en els sistemes funcionals) accelera els processos de divisió i producció de glòbuls vermells.
Formació de glòbuls vermells
La seqüència de transformacions de la medul·la òssia cel·lular de CFU-E és la següent: se'n forma un eritroblast i a partir d'ell - un pronomòcit, donant lloc a un normoblast basòfil. A mesura que la proteïna s'acumula, es converteix en un normoblast policromatòfil i després un normoblast oxifílic. Després d'eliminar el nucli, es converteix en un reticulòcit. Aquest últim entra al torrent sanguini i es diferencia (madura) a un eritròcit normal.
Destrucció de glòbuls vermells
Aproximadament entre 100 i 125 dies per on circula la cèl·lulasang, transporta constantment oxigen i elimina els productes metabòlics dels teixits. Transporta diòxid de carboni unit a l'hemoglobina i l'envia de nou als pulmons, omplint les seves molècules de proteïnes d'oxigen al llarg del camí. I a mesura que es fa malbé, perd molècules de fosfatidilserina i molècules receptores. Per això, l'eritròcit cau "sota la vista" del macròfag i és destruït per aquest. I l'hemo, obtingut de tota l'hemoglobina digerida, s'envia de nou per a la síntesi de nous glòbuls vermells.
