Eritrocite; Anatomie; Fiziologie

obiective de invatare

Până la sfârșitul acestei secțiuni, veți putea:

Descrieți anatomia eritrocitelor
Discutați despre diferiții pași din ciclul de viață al unui eritrocit
Explicați compoziția și funcția hemoglobinei

Eritrocitul, cunoscut în mod obișnuit ca o celulă roșie din sânge (sau RBC), este de departe cel mai comun element format: O singură picătură de sânge conține milioane de eritrocite și doar mii de leucocite. Mai exact, masculii au aproximativ 5,4 milioane de eritrocite pe microlitru (µL) de sânge, iar femelele au aproximativ 4,8 milioane pe µL. De fapt, se estimează că eritrocitele reprezintă aproximativ 25% din totalul celulelor din corp. După cum vă puteți imagina, acestea sunt celule destul de mici, cu un diametru mediu de numai aproximativ 7-8 micrometri (µm) ([link]). Funcțiile principale ale eritrocitelor sunt de a prelua oxigenul inhalat din plămâni și de a-l transporta la țesuturile corpului și de a prelua unele (aproximativ 24 la sută) deșeuri de dioxid de carbon din țesuturi și de a le transporta în plămâni pentru expirație. Eritrocitele rămân în rețeaua vasculară. Deși leucocitele părăsesc de obicei vasele de sânge pentru a-și îndeplini funcțiile defensive, mișcarea eritrocitelor din vasele de sânge este anormală.

Pe măsură ce un eritrocit se maturizează în măduva osoasă roșie, acesta își extrage nucleul și majoritatea celorlalte organite. În prima sau două zile în care se află în circulație, un eritrocit imatur, cunoscut sub numele de reticulocit, va conține în mod obișnuit resturi de organite. Reticulocitele ar trebui să cuprindă aproximativ 1-2 procente din numărul de eritrocite și să ofere o estimare aproximativă a ratei producției de eritrocite, cu rate anormal de mici sau ridicate care indică abateri în producția acestor celule. Aceste rămășițe, în principal ale rețelelor (reticulului) de ribozomi, se varsă rapid, totuși, și eritrocitele mature, circulante, au puține componente structurale celulare interne. Lipsit de mitocondrii, de exemplu, se bazează pe respirația anaerobă. Aceasta înseamnă că nu utilizează niciunul din oxigenul pe care îl transportă, astfel încât să poată livra totul către țesuturi. De asemenea, le lipsește reticulele endoplasmatice și nu sintetizează proteinele. Cu toate acestea, eritrocitele conțin unele proteine structurale care ajută celulele sanguine să își mențină structura unică și le permit să-și schimbe forma pentru a strânge prin capilare. Aceasta include proteina spectrină, un element proteic citoscheletal.

Hemoglobina este o moleculă mare formată din proteine și fier. Se compune din patru lanțuri pliate ale unei proteine numite globină, desemnate alfa 1 și 2, și beta 1 și 2 [[link] a). Fiecare dintre aceste molecule de globină este legată de o moleculă de pigment roșu numită hem, care conține un ion de fier (Fe 2+) [link] b).

Fiecare ion de fier din hem se poate lega de o moleculă de oxigen; prin urmare, fiecare moleculă de hemoglobină poate transporta patru molecule de oxigen. Un eritrocit individual poate conține aproximativ 300 de milioane de molecule de hemoglobină și, prin urmare, se poate lega și transporta până la 1,2 miliarde de molecule de oxigen (a se vedea [link] b).

În plămâni, hemoglobina preia oxigenul, care se leagă de ionii de fier, formând oxihemoglobină. Hemoglobina roșie aprinsă, oxigenată, se deplasează către țesuturile corpului, unde eliberează o parte din moleculele de oxigen, devenind deoxihemoglobina roșu mai închis, uneori denumită hemoglobină redusă. Eliberarea de oxigen depinde de necesitatea de oxigen din țesuturile din jur, astfel încât hemoglobina rareori, dacă vreodată, își lasă tot oxigenul în urmă. În capilare, dioxidul de carbon pătrunde în fluxul sanguin. Aproximativ 76% se dizolvă în plasmă, o parte din aceasta rămânând sub formă de CO2 dizolvat, iar restul formând ion bicarbonat. Aproximativ 23-24% din acesta se leagă de aminoacizii din hemoglobină, formând o moleculă cunoscută sub numele de carbaminohemoglobină. Din capilare, hemoglobina transportă dioxidul de carbon înapoi la plămâni, unde îl eliberează pentru a schimba oxigenul.

Modificările nivelurilor de eritrocite pot avea efecte semnificative asupra capacității organismului de a livra în mod eficient oxigen în țesuturi. Hematopoieza ineficientă are ca rezultat un număr insuficient de eritrocite și duce la una dintre mai multe forme de anemie. O supraproducție de eritrocite produce o afecțiune numită policitemie. Dezavantajul primar al policitemiei nu este eșecul de a livra în mod direct suficient oxigen către țesuturi, ci mai degrabă vâscozitatea crescută a sângelui, ceea ce face ca inima să circule mai mult sângele.

La pacienții cu hemoglobină insuficientă, este posibil ca țesuturile să nu primească suficient oxigen, rezultând o altă formă de anemie. La determinarea oxigenării țesuturilor, valoarea cel mai mare interes pentru asistența medicală este procentul de saturație; adică procentul locurilor de hemoglobină ocupate de oxigen în sângele unui pacient. Din punct de vedere clinic, această valoare este denumită în mod obișnuit pur și simplu ca „procent sat”.

Procentul de saturație este în mod normal monitorizat folosind un dispozitiv cunoscut sub numele de puls oximetru, care se aplică pe o parte subțire a corpului, de obicei tipul degetului pacientului. Dispozitivul funcționează prin trimiterea a două lungimi de undă diferite de lumină (una roșie, cealaltă cu infraroșu) prin deget și măsurarea luminii cu un fotodetector la ieșire. Hemoglobina absoarbe lumina diferit în funcție de saturația sa cu oxigen. Aparatul calibrează cantitatea de lumină primită de fotodetector în raport cu cantitatea absorbită de hemoglobina parțial oxigenată și prezintă datele ca saturație procentuală. Citirile normale ale oximetrului pulsului variază între 95-100%. Procentele mai mici reflectă hipoxemie sau oxigen scăzut din sânge. Termenul de hipoxie este mai generic și se referă pur și simplu la niveluri scăzute de oxigen. Nivelurile de oxigen sunt, de asemenea, monitorizate direct din oxigenul liber din plasmă, de obicei, după un stick arterial. Când se aplică această metodă, cantitatea de oxigen prezentă este exprimată în termeni de presiune parțială a oxigenului sau pur și simplu pO2 și este de obicei înregistrată în unități de milimetri de mercur, mm Hg.

Rinichii filtrează aproximativ 180 de litri (

Producția de eritrocite în măduvă are loc la o rată uluitoare de peste 2 milioane de celule pe secundă. Pentru ca această producție să aibă loc, o serie de materii prime trebuie să fie prezente în cantități adecvate. Acestea includ aceiași nutrienți esențiali pentru producerea și întreținerea oricărei celule, cum ar fi glucoza, lipidele și aminoacizii. Cu toate acestea, producția de eritrocite necesită, de asemenea, mai multe oligoelemente:

Eritrocitele trăiesc până la 120 de zile în circulație, după care celulele uzate sunt îndepărtate de un tip de celulă fagocitară mieloidă numită macrofag, localizată în principal în măduva osoasă, ficat și splină. Componentele hemoglobinei eritrocitelor degradate sunt prelucrate în continuare după cum urmează: