Een erytrocyt is een bloedcel die in staat is zuurstof naar de weefsels te transporteren dankzij hemoglobine en koolstofdioxide naar de longen. Dit is een cel met een eenvoudige structuur, die van groot belang is voor het leven van zoogdieren en andere dieren. De rode bloedcel is het meest talrijke celtype in het lichaam: ongeveer een kwart van alle cellen in het lichaam zijn rode bloedcellen.
Algemene patronen van het bestaan van een erytrocyt
Erytrocyt - een cel die is ontstaan uit een rode kiem van hematopoëse. Ongeveer 2,4 miljoen van deze cellen worden per dag geproduceerd, ze komen in de bloedbaan en beginnen hun functies uit te voeren. Tijdens de experimenten werd vastgesteld dat bij een volwassene erytrocyten, waarvan de structuur aanzienlijk vereenvoudigd is in vergelijking met andere cellen van het lichaam, 100-120 dagen leven.
Bij alle gewervelde dieren (met zeldzame uitzonderingen) wordt zuurstof getransporteerd van de ademhalingsorganen naar de weefsels via de hemoglobine van erytrocyten. Er zijn uitzonderingen: alle vertegenwoordigers van de familie van witbloedvissen bestaan zonder hemoglobine, hoewel ze het kunnen synthetiseren. Omdat zuurstof bij de temperatuur van hun leefgebied goed oplost in water en bloedplasma, hebben deze vissen de zwaardere dragers, die erytrocyten zijn, niet nodig.
Chordata-erytrocyten
Een cel zoals een erytrocyt heeft een andere structuur, afhankelijk van de klasse van akkoorden. Bij vissen, vogels en amfibieën is de morfologie van deze cellen bijvoorbeeld vergelijkbaar. Ze verschillen alleen in grootte. De vorm van rode bloedcellen, het volume, de grootte en de afwezigheid van sommige organellen onderscheiden zoogdiercellen van andere die in andere chordaten worden aangetroffen. Er is ook een patroon: zoogdiererytrocyten bevatten geen extra organellen en geen celkern. Ze zijn veel kleiner, hoewel ze een groot contactoppervlak hebben.
Gezien de structuur van kikker- en menselijke erytrocyten, kunnen gemeenschappelijke kenmerken onmiddellijk worden geïdentificeerd. Beide cellen bevatten hemoglobine en zijn betrokken bij zuurstoftransport. Maar menselijke cellen zijn kleiner, ze zijn ovaal en hebben twee holle oppervlakken. Kikkererytrocyten (evenals vogels, vissen en amfibieën, behalve salamander) zijn bolvormig, ze hebben een kern en cellulaire organellen die indien nodig kunnen worden geactiveerd.
In menselijke erytrocyten, zoals in de rode bloedcellen van hogere zoogdieren, zijn er geen kernen en organellen. De grootte van erytrocyten bij een geit is 3-4 micron, bij mensen - 6,2-8,2 micron. In amphium (staartamfibie) is de celgrootte 70 micron. Het is duidelijk dat grootte hier een belangrijke factor is. De menselijke erytrocyt, hoewel kleiner, heeft een grotereoppervlak door twee holtes.
De kleine omvang van de cellen en hun grote aantal maakten het mogelijk om het vermogen van het bloed om zuurstof te binden te vermenigvuldigen, dat nu weinig afhankelijk is van externe omstandigheden. En dergelijke structurele kenmerken van menselijke erytrocyten zijn erg belangrijk, omdat ze je in staat stellen om je op je gemak te voelen in een bepaalde habitat. Dit is een maatstaf voor aanpassing aan het leven op het land, dat zich zelfs bij amfibieën en vissen begon te ontwikkelen (helaas waren niet alle vissen in het evolutieproces in staat het land te bevolken) en bereikte zijn hoogtepunt bij hogere zoogdieren.
De structuur van menselijke erytrocyten
De structuur van bloedcellen hangt af van de functies die eraan zijn toegewezen. Het wordt beschreven vanuit drie hoeken:
- Kenmerken van de externe structuur.
- Componentensamenstelling van een erytrocyt.
- Interne morfologie.
Uiterlijk, in profiel, ziet een erytrocyt eruit als een biconcave schijf, en in het volledige gezicht - als een ronde cel. De diameter is normaal gesproken 6, 2-8, 2 micron.
Vaak zijn er in het bloedserum cellen met kleine verschillen in grootte. Bij gebrek aan ijzer neemt de aanloop af en wordt anisocytose herkend in het bloeduitstrijkje (veel cellen met verschillende grootte en diameter). Bij een tekort aan foliumzuur of vitamine B12 neemt de erytrocyt toe tot een megaloblast. De grootte is ongeveer 10-12 micron. Het volume van een normale cel (normocyt) is 76-110 kubieke meter. micron.
De structuur van erytrocyten in het bloed is niet het enige kenmerk van deze cellen. Veel belangrijker is hun aantal. Door de kleine omvang kon hun aantal en bijgevolg het oppervlak van het contactoppervlak toenemen. Zuurstof wordt actiever opgevangen door menselijke erytrocyten dan kikkers. En het gemakkelijkst wordt het toegediend in weefsels van menselijke erytrocyten.
Kwantiteit is echt belangrijk. In het bijzonder heeft een volwassene 4,5-5,5 miljoen cellen per kubieke millimeter. Een geit heeft ongeveer 13 miljoen rode bloedcellen per milliliter, terwijl reptielen slechts 0,5-1,6 miljoen hebben en vissen 0,09-0,13 miljoen per milliliter. Een pasgeboren baby heeft ongeveer 6 miljoen rode bloedcellen per milliliter, terwijl een ouder kind minder dan 4 miljoen per milliliter heeft.
RBC-functies
Rode bloedcellen - erytrocyten, waarvan het aantal, de structuur, de functies en de ontwikkelingskenmerken in deze publicatie worden beschreven, zijn erg belangrijk voor de mens. Ze implementeren enkele zeer belangrijke functies:
- transport zuurstof naar weefsels;
- kooldioxide van weefsels naar longen vervoeren;
- bind giftige stoffen (geglyceerde hemoglobine);
- deelnemen aan immuunreacties (immuun voor virussen en door reactieve zuurstofsoorten kan een schadelijk effect hebben op bloedinfecties);
- in staat om sommige drugs te verdragen;
- deelnemen aan de implementatie van hemostase.
Laten we zo'n cel als een erytrocyt blijven beschouwen, de structuur ervan is maximaal geoptimaliseerd voor de implementatie van de bovenstaande functies. Het is zo licht en mobiel mogelijk, heeft een groot contactoppervlak voor gasdiffusie.en het verloop van chemische reacties met hemoglobine, evenals het snel verdelen en aanvullen van verliezen in perifeer bloed. Dit is een zeer gespecialiseerde cel waarvan de functies nog niet kunnen worden vervangen.
RBC-membraan
Een cel zoals een erytrocyt heeft een heel eenvoudige structuur, die niet van toepassing is op zijn membraan. Het is 3 lagen. De massafractie van het membraan is 10% van de cel. Het bevat 90% eiwitten en slechts 10% lipiden. Dit maakt erytrocyten tot speciale cellen in het lichaam, aangezien in bijna alle andere membranen lipiden de boventoon voeren boven eiwitten.
De volumetrische vorm van erytrocyten als gevolg van de vloeibaarheid van het cytoplasmatische membraan kan veranderen. Buiten het membraan zelf bevindt zich een laag oppervlakte-eiwitten met een groot aantal koolhydraatresten. Dit zijn glycopeptiden, waaronder zich een dubbellaag van lipiden bevindt, met hun hydrofobe uiteinden naar binnen en buiten de erytrocyt gericht. Onder het membraan, op het binnenoppervlak, bevindt zich weer een laag eiwitten die geen koolhydraatresten hebben.
Erytrocytreceptorcomplexen
De functie van het membraan is om de vervormbaarheid van de erytrocyt te verzekeren, wat nodig is voor capillaire doorgang. Tegelijkertijd biedt de structuur van menselijke erytrocyten extra mogelijkheden - cellulaire interactie en elektrolytstroom. Eiwitten met koolhydraatresten zijn receptormoleculen, waardoor erytrocyten niet worden "gejaagd" door CD8-leukocyten en macrofagen van het immuunsysteem.
Erytrocyten bestaan dankzij receptoren en worden niet vernietigd door hun eigen immuniteit. En wanneer erytrocyten, door herhaaldelijk door de haarvaten duwen of door mechanische schade, enkele receptoren verliezen, "extraheren" miltmacrofagen ze uit de bloedbaan en vernietigen ze.
Interne structuur van een erytrocyt
Wat is een erytrocyt? Zijn structuur is niet minder interessant dan zijn functies. Deze cel is vergelijkbaar met een zak hemoglobine begrensd door een membraan waarop receptoren tot expressie worden gebracht: clusters van differentiatie en verschillende bloedgroepen (volgens Landsteiner, rhesus, Duffy en anderen). Maar de binnenkant van de cel is speciaal en heel anders dan andere cellen in het lichaam.
De verschillen zijn als volgt: erytrocyten bij vrouwen en mannen bevatten geen kern, ze hebben geen ribosomen en een endoplasmatisch reticulum. Al deze organellen werden verwijderd na het vullen van het celcytoplasma met hemoglobine. Toen bleken de organellen overbodig, omdat er een cel met een minimale grootte nodig was om door de haarvaten te dringen. Daarom bevat het van binnen alleen hemoglobine en enkele hulpeiwitten. Hun rol is nog niet opgehelderd. Maar door het ontbreken van een endoplasmatisch reticulum, ribosomen en een kern, is het licht en compact geworden, en het belangrijkste is dat het gemakkelijk kan vervormen samen met een vloeibaar membraan. En dit zijn de belangrijkste structurele kenmerken van rode bloedcellen.
RBC levenscyclus
De belangrijkste kenmerken van erytrocyten zijn hun korte levensduur. Ze kunnen geen eiwit delen en synthetiseren omdat de kern uit de cel is verwijderd en daarom structureel isschade aan hun cellen accumuleert. Als gevolg hiervan hebben erytrocyten de neiging om te verouderen. De hemoglobine die wordt opgevangen door miltmacrofagen op het moment van overlijden van RBC, zal echter altijd worden gestuurd om nieuwe zuurstofdragers te vormen.
De levenscyclus van een rode bloedcel begint in het beenmerg. Dit orgaan is aanwezig in de lamellaire substantie: in het borstbeen, in de vleugels van het ilium, in de botten van de schedelbasis en ook in de holte van het dijbeen. Hier wordt een voorloper van myelopoëse met een code (CFU-GEMM) gevormd uit een bloedstamcel onder invloed van cytokinen. Na deling geeft ze de voorouder van hematopoëse, aangeduid met de code (BOE-E). Het vormt de voorloper van erytropoëse, die wordt aangeduid met de code (CFU-E).
Dezelfde cel wordt de kolonievormende cel van de rode bloedkiem genoemd. Het is gevoelig voor erytropoëtine, een hormonale stof die door de nieren wordt uitgescheiden. Een toename van de hoeveelheid erytropoëtine (volgens het principe van positieve feedback in functionele systemen) versnelt de processen van deling en productie van rode bloedcellen.
Vorming van rode bloedcellen
De volgorde van cellulaire beenmergtransformaties van CFU-E is als volgt: daaruit wordt een erytroblast gevormd, en daaruit - een pronormocyt, die aanleiding geeft tot een basofiele normoblast. Naarmate het eiwit zich ophoopt, wordt het een polychromatofiele normoblast en vervolgens een oxyfiele normoblast. Nadat de kern is verwijderd, wordt het een reticulocyt. De laatste komt in de bloedbaan en differentieert (rijpt) tot een normale erytrocyt.
Vernietiging van rode bloedcellen
Ongeveer 100-125 dagen circuleert de cel inbloed, transporteert constant zuurstof en verwijdert stofwisselingsproducten uit weefsels. Het transporteert koolstofdioxide gebonden aan hemoglobine en stuurt het terug naar de longen, terwijl het onderweg zijn eiwitmoleculen met zuurstof vult. En als het beschadigd raakt, verliest het fosfatidylserinemoleculen en receptormoleculen. Hierdoor v alt de erytrocyt "onder het zicht" van de macrofaag en wordt erdoor vernietigd. En heem, verkregen uit alle verteerde hemoglobine, wordt opnieuw gestuurd voor de synthese van nieuwe rode bloedcellen.
