Globule rosii

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 9 decembrie 2021; verificările necesită 10 modificări .
globule rosii
Textile conjunctiv
Istoria diferențierii celulare

Zigot → Blastomer → Embrioblast → Epiblast → Celulă mezodermă primară → Prehemangioblast → Hemangioblast → Hemocitoblast →

Mieloblast → Proeritroblast → Normoblast bazofil → Normoblast policromatofil → Normoblast ortocromatofil → Reticulocit → Eritrocit
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Eritrocitele (din grecescul ἐρυθρός  - roșu și κύτος  - recipient, celulă), cunoscute și sub denumirea de celule roșii din sânge  - celule sanguine ale vertebratelor, oamenilor și hemolimfei unor nevertebrate ( sipunculide , în care eritrocitele înoată în cavitatea celomului [1] , și unele bivalve [2] ). Sunt saturate cu oxigen în plămâni sau în branhii și apoi îl transportă (oxigen) în tot corpul animalului.

Citoplasma eritrocitelor este bogată în hemoglobină  , un pigment roșu care conține un atom de fier divalent , care este capabil să lege oxigenul și conferă eritrocitelor o culoare roșie.

Eritrocitele umane sunt celule elastice foarte mici, de formă discoidă biconcavă, cu un diametru de 7 până la 10 microni . Dimensiunea și elasticitatea lor îi ajută să se deplaseze prin capilare , forma lor oferă o suprafață mare pentru un anumit volum, ceea ce facilitează schimbul de gaze. Le lipsește nucleul celular și majoritatea organelelor , ceea ce crește conținutul de hemoglobină. Aproximativ 2,4 milioane de noi celule roșii din sânge se formează în măduva osoasă în fiecare secundă [3] . Acestea circulă în sânge timp de aproximativ 100-120 de zile și sunt apoi preluate de macrofage . Aproximativ un sfert din toate celulele corpului uman sunt globule roșii [4] .

Funcții

Globulele roșii sunt celule foarte specializate a căror funcție este de a transporta oxigenul de la plămâni la țesuturile corpului și de a transporta dioxid de carbon (CO 2 ) în direcția opusă. La vertebrate, cu excepția mamiferelor, eritrocitele au nucleu, la eritrocitele de mamifere nu există nucleu.

Eritrocitele de mamifere sunt cele mai specializate, lipsite de nucleu și organele în stare matură și având forma unui disc biconcav, ceea ce determină un raport mare suprafață-volum, ceea ce facilitează schimbul de gaze. Caracteristicile citoscheletului și ale membranei celulare permit eritrocitelor să sufere deformări semnificative și să-și refacă forma (eritrocitele umane cu un diametru de 8 microni trec prin capilare cu un diametru de 2-3 microni ).

Transportul oxigenului este asigurat de hemoglobina (Hb), care reprezintă ≈98% din masa proteinelor citoplasmatice ale eritrocitelor (în absența altor componente structurale). Hemoglobina este un tetramer în care fiecare lanț proteic poartă hem  - un complex de protoporfirina IX cu un ion feros, oxigenul este coordonat reversibil cu ionul Fe 2+ al hemoglobinei, formând oxihemoglobina HbO 2 :

Hb + O2HbO2 _

O caracteristică a legării oxigenului de către hemoglobină este reglarea sa alosterică - stabilitatea oxihemoglobinei scade în prezența acidului 2,3-bisfosfogliceric  , un produs intermediar al glicolizei și, într-o măsură mai mică, a dioxidului de carbon, care contribuie la eliberarea de oxigen. în ţesuturile care au nevoie.

Transportul dioxidului de carbon de către eritrocite are loc cu participarea anhidrazei carbonice 1 conținută în citoplasma acestora. Această enzimă catalizează formarea reversibilă a bicarbonatului din apă și dioxid de carbon care se difuzează în celulele roșii din sânge:

H 2 O + CO 2 H + + HCO 3 -

Ca urmare, ionii de hidrogen se acumulează în citoplasmă, dar scăderea pH -ului este nesemnificativă datorită capacității mari de tampon a hemoglobinei. Datorită acumulării ionilor de bicarbonat în citoplasmă, apare un gradient de concentrație, totuși, ionii de bicarbonat pot părăsi celula numai dacă se menține distribuția de echilibru a sarcinilor între mediul intern și cel extern, separate de membrana citoplasmatică, adică, ieșirea ionului bicarbonat din eritrocit trebuie să fie însoțită fie de ieșirea cationului, fie de intrarea anionului. Membrana eritrocitară este practic impermeabilă la cationi, dar conține canale ionice de clorură , ca urmare, eliberarea de bicarbonat din eritrocit este însoțită de intrarea unui anion clorură în ea (schimbarea clorurii).

Formarea eritrocitelor

Formarea globulelor roșii ( eritropoieza ) are loc în măduva osoasă roșie a oaselor pelvine, a craniului , a coastelor și a coloanei vertebrale , iar la copii, de asemenea, în măduva osoasă de la capetele oaselor lungi ale brațelor și picioarelor. Perioada de maturare a eritrocitelor umane este de la 7 la 8 zile [5] . Durata de viață a unui eritrocite este de 3-4 luni, distrugerea (hemoliza) are loc în ficat și splină . Înainte de a intra în sânge, eritrocitele trec succesiv prin mai multe etape de proliferare și diferențiere ca parte a unui eritron  , un germen roșu al hematopoiezei.

O celulă stem sanguină pluripotentă (HSC) dă naștere unei celule progenitoare de mielopoieză (CFU-HEMM), care, în cazul eritropoiezei , dă naștere unei celule progenitoare de mielopoieză (BFU-E), care dă naștere deja unei unipotente sensibile la eritropoietină . celulă (CFU-E).

Unitatea formatoare de colonii de eritrocite (CFU-E) dă naștere eritroblastului , care, prin formarea pronormoblastelor , dă naștere deja celule descendente normoblastice care se disting morfologic (stadii care trec succesiv):

Hemoglobina începe să se acumuleze deja în stadiul CFU-E, cu toate acestea, concentrația sa devine suficient de mare pentru a schimba culoarea celulei doar la nivelul unui normocit policromatofil. Extincția (și ulterior distrugerea) nucleului are loc în același mod - cu CFU, dar este forțat să iasă numai în etapele ulterioare. Un rol important în acest proces la om îl joacă hemoglobina (tipul său principal este Hb-A), care în concentrație mare este toxică pentru celula însăși.

La păsări , reptile , amfibieni și pești, nucleul își pierde pur și simplu activitatea, dar își păstrează capacitatea de a se reactiva. Concomitent cu dispariția nucleului, pe măsură ce eritrocitul se maturizează , ribozomii și alte componente implicate în sinteza proteinelor dispar din citoplasmă . Reticulocitele intră în sistemul circulator și după câteva ore devin eritrocite cu drepturi depline.

Hematopoieza (în acest caz, eritropoieza ) este studiată prin metoda coloniilor splenice , dezvoltată de E. McCulloch și J. Till .

Structura și compoziția

În majoritatea grupurilor de vertebrate, eritrocitele au un nucleu și alte organite .

La mamifere, eritrocitele mature nu au nuclee , membrane interne și majoritatea organelelor . Nucleii sunt ejectați din celulele progenitoare în timpul eritropoiezei . De obicei, eritrocitele de mamifere au forma unui disc biconcav și conțin în principal hemoglobina pigmentului respirator . La unele animale (cum ar fi cămilele ), globulele roșii au formă ovală.

Conținutul eritrocitelor este reprezentat în principal de hemoglobina pigmentului respirator , care determină culoarea roșie a sângelui. Cu toate acestea, în stadiile incipiente, cantitatea de hemoglobină din ele este mică, iar în stadiul eritroblastelor, culoarea celulei este albastră; mai târziu, celula devine cenușie și, numai la maturizare completă, capătă o culoare roșie.

Un rol important în eritrocit îl joacă membrana celulară (plasmatică), care permite trecerea gazelor ( oxigen , dioxid de carbon ), ionilor ( Na , K ) și apei. Membrana este pătrunsă de proteine ​​transmembranare - glicoforine , care, datorită numărului mare de reziduuri de acid N-acetilneuraminic (sialic), sunt responsabile pentru aproximativ 60% din sarcina negativă de pe suprafața eritrocitelor.

Pe suprafața membranei lipoproteice există antigeni specifici de natură glicoproteică - aglutinogeni  - factori ai sistemelor grupelor de sânge (în prezent au fost studiate peste 15 sisteme de grupe sanguine: AB0, factor Rh, antigen Duffy, antigenul Kell , antigenul Kidd), provocând aglutinarea eritrocitară sub acțiunea unor aglutinine specifice .

Eficiența funcționării hemoglobinei depinde de mărimea suprafeței de contact a eritrocitei cu mediul. Suprafața totală a tuturor globulelor roșii din organism este cu atât mai mare, cu atât dimensiunea lor este mai mică. La vertebratele inferioare, eritrocitele sunt mari (de exemplu, în amfibienul caudat -  70 microni în diametru), eritrocitele vertebratelor superioare sunt mai mici (de exemplu, la capre - 4 microni în diametru). La om, diametrul unui eritrocite este de 6,2-8,2 microni [6] , grosime - 2 microni , volum - 76-110 microni³ [7] .

Conținutul de eritrocite din sânge :

Transfuzie de sânge

Când sângele este transfuzat de la un donator la un primitor, este posibilă aglutinarea (lipirea) eritrocitelor, precum și hemoliza (distrugerea lor). Pentru a preveni acest lucru, este necesar să se țină cont de tipurile de sânge descoperite de Karl Landsteiner în 1900. Aglutinarea este cauzată de proteinele situate la suprafața eritrocitelor - antigene (aglutinogeni) și anticorpi (aglutinine) localizați în plasmă. În sistemul AB0, formulat de Jan Jansky în 1907, se disting 4 grupe de sânge, fiecare dintre acestea fiind caracterizată de antigeni și anticorpi diferiți. Transfuzia se efectuează de obicei numai între proprietarii aceleiași grupe de sânge.

I - 0 II-A III-B IV-AB
- α β αβ

Loc în corp

Forma discului biconcav permite trecerea globulelor roșii prin golurile înguste ale capilarelor . În capilare, se mișcă cu o viteză de 2 cm/min , ceea ce le dă timp să transfere oxigenul de la hemoglobină la mioglobină . Mioglobina acționează ca un intermediar, luând oxigen din hemoglobina din sânge și transferându-l în citocromii din celulele musculare.

Numărul de eritrocite din sânge este menținut în mod normal la un nivel constant. La om, 1 mm³ de sânge conține 3,9-5,5 milioane de eritrocite, la unele ungulate  - mult mai multe (la lame  - 15,4 milioane, la capre  - 13 milioane), la reptile - de la 500 mii la 1,65 milioane , la pești cartilaginoși  - 90- 130 mii.Numărul total de eritrocite scade cu anemie , crește cu policitemia vera .

Durata de viață a unui eritrocite uman este de aproximativ - 120 de zile (aproximativ 2,5 milioane de eritrocite se formează în fiecare secundă și același număr este distrus), la câini  - 107 zile , la iepuri domestici și pisici  - 68.

Patologie

Cu diferite boli ale sângelui, este posibil să se schimbe culoarea globulelor roșii, dimensiunea, cantitatea și forma acestora; ele pot lua, de exemplu, semilună, ovale, sferice sau în formă de țintă.

O modificare a formei globulelor roșii se numește poikilocitoză . Sferocitoza (forma sferică a globulelor roșii) este observată în unele forme de anemie ereditară . Eliptocitele (eritrocitele de formă ovală) se găsesc în anemia megaloblastică și feriprivă, talasemie și alte boli. Acantocitele și echinocitele (eritrocite înțepătoare) se găsesc în afectarea ficatului, defecte ereditare ale piruvat kinazei etc. Eritrocitele țintă (codocitele) sunt celule cu o periferie subțire palid și o îngroșare centrală care conține acumulare de hemoglobină. Acestea apar cu talasemie și alte hemoglobinopatii, intoxicație cu plumb etc. Globulele roșii falciforme sunt un semn al anemiei cu celule secera . Există și alte forme de eritrocite [8] .

Când echilibrul acido-bazic al sângelui se schimbă spre acidificare (de la 7,43 la 7,33), eritrocitele se lipesc împreună sub formă de coloane de monede sau are loc agregarea lor.

Conținutul mediu de hemoglobină pentru bărbați este de 13,3-18 g% (sau 4,0-5,0⋅1012 unități ), pentru femei - 11,7-15,8 g% (sau 3,9-4,7⋅ 10 12 unități). Nivelul hemoglobinei este procentul de hemoglobină din 1 gram de globule roșii.

Eritrocite animale

Eritrocitele păsărilor și reptilelor , spre deosebire de eritrocitele mamiferelor (cu excepția camelidelor ), au formă ovală [9] . La toate vertebratele, cu excepția mamiferelor, eritrocitele mature au nuclee. În majoritatea grupelor (cu excepția păsărilor), acestea sunt mai mari decât eritrocitele de mamifere.

Note

  1. ↑ Westheide W., Rieger R. (ed.) Invertebrate Zoology (în două volume). Volumul 1: de la protozoare la moluște și artropode. M., KMK, 2008
  2. ↑ Ansell, AD; N. Balakrishnan Nair. Apariția eritrocitelor hemocelice care conțin hemoglobină într-o molușcă plictisitoare de lemn  (engleză)  // Nature : journal. - 1968. - Vol. 217 , nr. 5126 . - P. 357-357 . - doi : 10.1038/217357a0 .
  3. ↑ Erich Sackmann. Arhitectura și funcția membranelor biologice: Manual de fizică biologică / ed. R. Lipowsky şi E. Sackmann. - Elsevier , 1995. - T. 1.
  4. ↑ Pierigè F., Serafini S., Rossi L., Magnani M. Livrarea medicamentelor pe bază de celule  // Evaluări  avansate de livrare a medicamentelor : jurnal. - 2008. - ianuarie ( vol. 60 , nr. 2 ). - P. 286-295 . - doi : 10.1016/j.addr.2007.08.029 . — PMID 17997501 .
  5. ↑ Butomo N.V. , Legeza V.I. , Grebenyuk A.N. Principalele mecanisme ale hemopoiezei și imunopoiezei // Fundamentals of Medical Radiobiology. - Sankt Petersburg. : Foliant Publishing LLC, 2004. - P. 77.
  6. ↑ Mary Louise Turgeon. Hematologie clinică: teorie și  proceduri . Lippincott Williams & Wilkins, 2004. - P. 100.
  7. ↑ McLaren CE, Brittenham GM, Hasselblad V. Evaluarea statistică și grafică a distribuțiilor volumului eritrocitelor  // American Physiological  Society : jurnal. - 1987. - Aprilie ( vol. 252 , nr. 4 Pt 2 ). - P. H857-66 . — PMID 3565597 .
  8. ↑ Poikilocitoză
  9. ↑ Camelide  / Shchipanov N. A. // Marea Enciclopedie Rusă [Resursă electronică]. - 2016. ( Camel  / Shchipanov N.A. // Marele Duce - Nodul ascendent al orbitei. - M .  : Marea Enciclopedie Rusă, 2006. - P. 150-151. - ( Marea Enciclopedie Rusă  : [în 35 de volume]  / Editor șef Yu. S. Osipov  , 2004-2017, vol. 5. - ISBN 5-85270-334-6 . )

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
 Sânge
hematopoieza
Componente
Biochimie
Boli
Vezi și: Hematologie , Oncohematologie