เม็ดเลือดแดง (เซลล์เม็ดเลือดแดง): ลักษณะหน้าที่ความผิดปกติค่า

เม็ดเลือดแดง หรือที่เรียกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงหรือเซลล์เม็ดเลือดแดงนั้นมีความยืดหยุ่นและมีความอุดมสมบูรณ์มากโดยมีรูปร่างเป็นแผ่นดิสก์ biconcave พวกเขามีหน้าที่ขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกายเนื่องจากมีฮีโมโกลบินอยู่ภายในเซลล์นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมในการขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์และความสามารถในการบัฟเฟอร์ของเลือด

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมภายในของเม็ดเลือดแดงนั้นประกอบด้วยเฮโมโกลบินเนื่องจากมันได้สูญเสียช่องว่างของเซลล์ทั้งหมดรวมถึงนิวเคลียส การสร้าง ATP นั้น จำกัด เฉพาะการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจน

เม็ดเลือดแดงสอดคล้องกับองค์ประกอบที่เกิดขึ้นเกือบ 99% ในเลือดในขณะที่ 1% ที่เหลือประกอบด้วยเม็ดเลือดขาวและเกล็ดเลือดหรือ thrombocytes ในเลือดหนึ่งมิลลิลิตรมีเซลล์เม็ดเลือดแดงประมาณ 5.4 ล้านเซลล์

เซลล์เหล่านี้ผลิตขึ้นในไขกระดูกและสามารถมีชีวิตเฉลี่ย 120 วันซึ่งคุณสามารถเดินทางได้มากกว่า 11, 000 กิโลเมตรผ่านหลอดเลือด

เซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบแรกที่พบในแสงกล้องจุลทรรศน์ในปี 1723 อย่างไรก็ตามมันไม่ได้จนกว่า 1865 ที่นักวิจัย Hoppe Seyler ค้นพบความจุการขนส่งออกซิเจนของเซลล์ดังกล่าว

ลักษณะทั่วไป

พวกมันคือเซลล์ดิสโคไทด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7.5 ถึง 8.7 um และความหนา 1.7-2.2 um พวกมันจะบางลงในใจกลางของเซลล์มากกว่าบนขอบทำให้มีลักษณะของผู้พิทักษ์ชีวิต ประกอบด้วยฮีโมโกลบินมากกว่า 250 ล้านโมเลกุล

เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่มีความยืดหยุ่นที่น่าทึ่งเนื่องจากพวกมันจะต้องเคลื่อนที่ในระหว่างการไหลเวียนโดยเส้นเลือดที่บางมากขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 ถึง 3 um เมื่อผ่านช่องทางเหล่านี้เซลล์จะเสียรูปและในตอนท้ายของเส้นทางจะกลับสู่รูปร่างดั้งเดิม

เซลล์

cytosol ของโครงสร้างนี้ประกอบด้วยโมเลกุลของเฮโมโกลบินซึ่งมีหน้าที่ขนส่งก๊าซระหว่างการไหลเวียนโลหิต ปริมาณของ cytosol เซลลูลาร์อยู่ที่ประมาณ 94 um3

เมื่อพวกมันเจริญเติบโตแล้วเม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมก็ขาดนิวเคลียสของเซลล์ไมโตคอนเดรียและออร์แกเนลล์ไซโตพลาสซึมอื่น ๆ ดังนั้นพวกเขาจึงไม่สามารถสังเคราะห์ไขมันโปรตีนหรือดำเนินการออกซิเดชัน

กล่าวอีกอย่างหนึ่งเม็ดเลือดแดงโดยทั่วไปประกอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ที่ล้อมรอบโมเลกุลเฮโมโกลบิน

มันเสนอว่าเม็ดเลือดแดงพยายามที่จะกำจัดช่อง subcellular ใด ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นที่ที่เป็นไปได้สูงสุดสำหรับการขนส่งของเฮโมโกลบิน - ในลักษณะเดียวกับที่เราจะพยายามกำจัดองค์ประกอบทั้งหมดของรถของเราถ้าเราจะขนส่งสิ่งของจำนวนมาก

เยื่อหุ้มเซลล์

เมมเบรนของเซลล์เม็ดเลือดแดงประกอบด้วยไขมัน bilayer และเครือข่าย spectrin ซึ่งร่วมกับโครงร่างโครงกระดูกช่วยยืดหยุนและความยืดหยุ่นให้กับโครงสร้างนี้ องค์ประกอบมากกว่า 50% เป็นโปรตีนไขมันน้อยกว่าเล็กน้อยและส่วนที่เหลือสอดคล้องกับคาร์โบไฮเดรต

เมมเบรนของเม็ดเลือดแดงเป็นเยื่อหุ้มชีวภาพที่ได้รับความสนใจมากขึ้นและมีความรู้มากขึ้นอาจเป็นเพราะความสะดวกในการแยกและความเรียบง่ายสัมพัทธ์

เมมเบรนมีชุดโปรตีนอินทิกรัลและอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อกับไขมัน bilayer และ spectrin การเชื่อมต่อที่เกี่ยวข้องกับการยึดเกาะของโปรตีนเป็นที่รู้จักกันในชื่อแนวตั้งการโต้ตอบและสิ่งที่เกี่ยวข้องกับสเปกตรัมสองมิติของ spectrin โดยวิธีการของโมเลกุลแอคตินเป็นปฏิสัมพันธ์ในแนวนอน

เมื่อใดก็ตามที่ปฏิสัมพันธ์ในแนวตั้งหรือแนวนอนเหล่านี้ประสบกับความล้มเหลวมันจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของสเปกตรัมในการเกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเม็ดเลือดแดง

ริ้วรอยของเซลล์เม็ดเลือดแดงนั้นสะท้อนให้เห็นถึงความเสถียรของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งลดความสามารถในการรองรับในระบบไหลเวียนโลหิต เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นระบบ monocyte-macrophage จะรับรู้ถึงองค์ประกอบที่ไม่สามารถใช้งานได้โดยจะกำจัดมันจากการไหลเวียนและรีไซเคิลเนื้อหา

โปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์

โปรตีนที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์ของเม็ดเลือดแดงสามารถแยกได้ง่ายในเจลอิเล็กโทรโฟเรซิส ในระบบนี้วงดนตรีต่อไปนี้มีความโดดเด่น: spectrin, ankyrin, band 3, โปรตีน 4.1 และ 4.2, ช่องไอออน, glycophorins และเอนไซม์ glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase

โปรตีนเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มตามหน้าที่ของพวกเขา: เมมเบรนขนส่ง, การยึดเกาะของโมเลกุลและตัวรับเอนไซม์และโปรตีนที่ผูกกับเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีส่วนประกอบของโครงร่างโครงกระดูก

โปรตีนการขนส่งข้ามเมมเบรนหลายครั้งและที่สำคัญที่สุดของกลุ่มนี้คือวงดนตรี 3, คลอไรด์ anionic และแลกเปลี่ยนไบคาร์บอเนต

เนื่องจากเม็ดเลือดแดงนั้นปราศจากไมโตคอนเดรียเอนไซม์ส่วนใหญ่จึงยึดเกาะกับเยื่อหุ้มพลาสมารวมถึงเอนไซม์ของ glycolysis frinose-bisphosphate aldolase A, α-enolase, ALDOC, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase ไคเนส

เกี่ยวกับโปรตีนที่มีโครงสร้างมากที่สุดคือวง 3, spectrins, ankyrin, actin และโปรตีนวง 4.1 ในขณะที่วงโปรตีน 4.2, dematin, adducts, tropomodulin และ tropomyosin ถือเป็นองค์ประกอบเล็กน้อยของเมมเบรน

spectrin

Spectrin เป็นโปรตีนใยที่เกิดจากอัลฟ่าและเบต้าเชนซึ่งมีโครงสร้างเป็นอัลฟาเอนริเก้

เส้นใยของ spectrin นั้นชวนให้นึกถึงสปริงของที่นอนและส่วนของผ้าที่ล้อมรอบที่นอนในตัวอย่างสมมุตินี้แสดงถึงเมมเบรนพลาสมา

เฮโมโกลบิน

เฮโมโกลบินเป็นโปรตีนที่ซับซ้อนที่มีโครงสร้าง quaternary สังเคราะห์ในเม็ดเลือดแดงและเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเซลล์เหล่านี้ ประกอบด้วยโซ่สองคู่สองอัลฟ่าและสองที่ไม่ใช่อัลฟา (อาจเป็นเบต้าแกมมาหรือเดลต้า) ที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์ แต่ละหน่วยมีกลุ่ม heme

มันมีกลุ่ม heme ในโครงสร้างของมันและมีความรับผิดชอบในลักษณะสีแดงของเลือด ในแง่ของขนาดมันมีน้ำหนักโมเลกุล 64, 000 กรัม / โมล

ในผู้ใหญ่ที่เป็นผู้ใหญ่ฮีโมโกลบินประกอบด้วยอัลฟ่าโซ่สองลูกและเชนเบต้าสองลูก ในทางตรงกันข้ามเฮโมโกลบินของทารกในครรภ์ประกอบด้วยลูกโซ่อัลฟ่าสองลูกและลูกโซ่แกมม่าสองลูก

ฟังก์ชั่น

การขนส่งออกซิเจน

ออกซิเจนที่เจือจางในเลือดไม่เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของเซลล์ได้ด้วยเหตุนี้จึงต้องมีอยู่ในร่างกายที่รับผิดชอบในการขนส่ง เฮโมโกลบินเป็นโมเลกุลของโปรตีนธรรมชาติและเป็นผู้ให้บริการออกซิเจนยอดเยี่ยม

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของเม็ดเลือดแดงคือทำหน้าที่สร้างฮีโมโกลบินภายในเพื่อให้ออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดของร่างกายด้วยการขนส่งและแลกเปลี่ยนออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการดังกล่าวไม่จำเป็นต้องใช้พลังงาน

ความผิดปกติ

เคียวเซลล์โลหิตจาง

โรคโลหิตจางเซลล์เคียวหรือโรคโลหิตจางเซลล์เคียวประกอบด้วยชุดของโรคที่มีผลต่อเฮโมโกลบินทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปร่างของเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์ลดอายุขัยเฉลี่ยของพวกเขาจาก 120 วันเป็น 20 หรือ 10

พยาธิสภาพที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ซ้ำกันของกรดอะมิโนตกค้างกลูตาเมตโดยวาลลินในสายเบต้าของโปรตีนนี้ เงื่อนไขสามารถแสดงในสถานะ homozygous หรือ heterozygous

เซลล์เม็ดเลือดแดงที่ได้รับผลกระทบจะมีรูปร่างเป็นเคียวหรือโคม่า ในภาพนั้นรูปทรงกลมปกติจะถูกเปรียบเทียบกับรูปทรงกลมทางพยาธิวิทยา นอกจากนี้พวกเขาสูญเสียความยืดหยุ่นในลักษณะของพวกเขาเพื่อให้พวกเขาสามารถทำลายเมื่อพยายามที่จะเจาะหลอดเลือด

เงื่อนไขนี้จะเพิ่มความหนืดภายในเซลล์ซึ่งส่งผลต่อการส่งผ่านของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ได้รับผลกระทบจากหลอดเลือดขนาดเล็ก ปรากฏการณ์นี้ส่งผลให้ความเร็วในการไหลเวียนของเลือดลดลง

Spherocytosis ทางพันธุกรรม

Spherocytosis แผลเป็นความผิดปกติ แต่กำเนิดที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดง ผู้ป่วยที่ได้รับผลกระทบจะมีลักษณะเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าในเม็ดเลือดแดงและมีความเข้มข้นของฮีโมโกลบินสูงกว่าปกติ ในบรรดาโรคทั้งหมดที่มีผลต่อเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดงนี่เป็นอาการที่พบได้บ่อยที่สุด

มันเกิดจากข้อบกพร่องในโปรตีนที่เชื่อมต่อในแนวตั้งโปรตีนของโครงร่างโครงกระดูกกับเยื่อหุ้มเซลล์ การกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกตินี้พบได้ในยีนที่มีรหัสสำหรับ alpha และ beta spectrin, ankyrin, band 3 และโปรตีน 4.2

บุคคลที่ได้รับผลกระทบมักเป็นประชากรของคนผิวขาวหรือญี่ปุ่น ความรุนแรงของเงื่อนไขนี้ขึ้นอยู่กับระดับของการสูญเสียการเชื่อมต่อในเครือข่าย spectrine

elliptocytosis ทางพันธุกรรม

กรรมพันธุ์ elliptocytosis เป็นพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันในรูปร่างของเม็ดเลือดแดงรวมถึงเซลล์รูปไข่, รูปไข่หรือเซลล์ยาว สิ่งนี้นำไปสู่การลดความยืดหยุ่นและความทนทานของเซลล์เม็ดเลือดแดง

อุบัติการณ์ของโรคคือ 0.03% ถึง 0.05% ในสหรัฐอเมริกาและเพิ่มขึ้นในประเทศแอฟริกาเนื่องจากมีการป้องกันปรสิตที่ทำให้เกิดโรคมาลาเรีย Plasmodium falciparum และ Plasmodium vivax ความต้านทานแบบเดียวกันนี้พบได้ในผู้ที่เป็นโรคโลหิตจางจากเซลล์เคียว

การกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคนี้เกี่ยวข้องกับยีนที่เป็นรหัสสำหรับอัลฟ่าและเบต้าสตรินรินและโปรตีน 4.2 ดังนั้นการกลายพันธุ์ในอัลฟา spectrin ส่งผลกระทบต่อการก่อตัวของอัลฟาและเบต้า heterodimer

ค่าปกติ

hematocrit เป็นตัวชี้วัดเชิงปริมาณที่แสดงปริมาณของเม็ดเลือดแดงที่สัมพันธ์กับปริมาตรของเลือดครบส่วน ค่าปกติของพารามิเตอร์นี้แตกต่างกันไปตามเพศ: ในเพศชายผู้ใหญ่มันเป็น 40.7% ถึง 50.3% ในขณะที่ผู้หญิงในช่วงปกติช่วงจาก 36.1% ถึง 44.3%

ในแง่ของจำนวนเซลล์ในผู้ชายช่วงปกติอยู่ที่ 4.7 ถึง 6.1 ล้านเซลล์ต่อ uL และในผู้หญิงระหว่าง 4.2 และ 5.4 ล้านเซลล์ต่อ uL

เกี่ยวกับค่าปกติของเฮโมโกลบินในผู้ชายมันอยู่ระหว่าง 13.8 ถึง 17.2 g / dL และในผู้หญิงจาก 12.1 ถึง 15.1 g / dL

ในทำนองเดียวกันค่าปกติแตกต่างกันไปตามอายุของแต่ละบุคคลทารกแรกเกิดจะมีค่าฮีโมโกลบินที่ 19 กรัมต่อเดซิลิตรและค่อยๆลดลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึง 12.5 กรัมต่อเดซิลิตร เมื่อเด็กเล็กและยังคงเลี้ยงลูกด้วยนมระดับที่คาดหวังคือ 11 ถึง 14 g / dL

ในวัยรุ่นชายวัยแรกรุ่นนำไปสู่การเพิ่มขึ้นจาก 14 g / dL เป็น 18 g / dL ในกรณีของการพัฒนาของผู้หญิงการมีประจำเดือนสามารถนำไปสู่การลดลงของธาตุเหล็ก

เม็ดเลือดแดงในระดับต่ำ

เมื่อจำนวนเม็ดเลือดแดงต่ำกว่าค่าปกติที่กล่าวถึงข้างต้นก็อาจเป็นเพราะชุดของเงื่อนไขที่แตกต่างกัน การล่มสลายของเซลล์เม็ดเลือดแดงเกี่ยวข้องกับความเหนื่อยล้าอิศวรและหายใจลำบาก อาการรวมถึงความซีดปวดหัวและปวดหน้าอก

โรคทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับการลดลงเป็นโรคของหัวใจและระบบไหลเวียนเลือดโดยทั่วไป นอกจากนี้ยังมีการแปลพยาธิสภาพเช่นมะเร็งด้วยค่าเม็ดเลือดแดงต่ำ myelosuppression และ pancytopenia ลดการผลิตเซลล์เม็ดเลือด

Anemias และ thalassemias ก็เช่นกันทำให้เซลล์เม็ดเลือดลดลง Anemias อาจเกิดจากปัจจัยทางพันธุกรรม (เช่นโรคเซลล์เคียว) หรือจากการขาดวิตามินบี 12 โฟเลตหรือเหล็ก สตรีมีครรภ์บางคนอาจมีอาการโลหิตจาง

ในที่สุดเลือดออกมากเกินไปไม่ว่าจะมาจากบาดแผลริดสีดวงทวารหนักเลือดออกหนักหรือแผลในกระเพาะอาหารทำให้เกิดการสูญเสียของเม็ดเลือดแดง

เม็ดเลือดแดงในระดับสูง

สาเหตุที่สร้างเม็ดเลือดแดงในระดับสูงมีความหลากหลายเท่ากันกว่าสาเหตุที่เกี่ยวข้องกับระดับต่ำ สภาพของการจัดแสดงเซลล์เม็ดเลือดแดงจำนวนมากเรียกว่า polycythemia

ไม่เป็นอันตรายมากที่สุดเกิดขึ้นในบุคคลที่อาศัยอยู่ในภูมิภาคที่สูงซึ่งความเข้มข้นของออกซิเจนจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยทั่วไปแล้วการขาดน้ำทำให้เกิดความเข้มข้นของเซลล์เม็ดเลือดแดง

โรคที่เกี่ยวข้องกับไต, ระบบทางเดินหายใจและโรคหัวใจและหลอดเลือดอาจเป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้น

ตัวแทนภายนอกและนิสัยที่เป็นอันตรายเช่นการสูบบุหรี่สามารถเพิ่มจำนวนเม็ดเลือดแดง การใช้บุหรี่เป็นเวลานานจะช่วยลดระดับออกซิเจนในเลือดเพิ่มความต้องการและบังคับให้ร่างกายสร้างเม็ดเลือดแดงมากขึ้น

การใช้สเตียรอยด์ anabolic สามารถกระตุ้นการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงในไขกระดูกเช่นเดียวกับยาสลบกับ erythropoietin ที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของร่างกาย

ในบางกรณีของโรคโลหิตจางเมื่อผู้ป่วยขาดน้ำผลของการลดพลาสมาจะต่อต้านการลดลงของเม็ดเลือดแดงซึ่งก่อให้เกิดค่าปกติที่ไม่น่าไว้วางใจ พยาธิวิทยามาถึงแสงเมื่อผู้ป่วยมีความชุ่มชื้นและค่าเม็ดเลือดแดงต่ำผิดปกติสามารถเป็นหลักฐาน