Erythrozyten (rote Blutkörperchen) Eigenschaften, Funktionen, Anomalien, Werte

Die Erythrozyten, auch als rote Blutkörperchen oder rote Blutkörperchen bezeichnet, sind sehr flexible und reichlich Blutzellen, mit einer bikonkaven Scheibenform. Sie sind verantwortlich Sauerstoff zu allen Geweben des Körpers aufgrund des Vorhandenseins von Hämoglobin in der Zelle zu transportieren, und helfen beim Transport von Kohlendioxid und der Pufferkapazität des Blutes.

Bei Säugetieren besteht das Innere der Erythrozyten hauptsächlich aus Hämoglobin, da es alle subzellulären Kompartimente einschließlich des Zellkerns verloren hat. Die Erzeugung von ATP beschränkt sich auf den anaeroben Stoffwechsel.

Erythrocyten entspricht fast 99% der gebildeten Elemente im Blut, während das restliche 1% von Leukozyten und Blutplättchen oder Thrombocyten besteht. In einem Milliliter Blut befinden sich etwa 5,4 Millionen rote Blutkörperchen.

Diese Zellen werden im Knochenmark produziert und können im Durchschnitt 120 Tage leben, in denen sie mehr als 11.000 Kilometer durch die Blutgefäße fahren können.

Rote Blutkörperchen waren eines der ersten Elemente im Lichtmikroskop im Jahr beobachtet 1723. Allerdings war es nicht bis 1865, dass der Forscher Hoppe Seyler den Sauerstoff entdeckt Tragfähigkeit dieser Zelle.

Index

• 1 Allgemeine Eigenschaften
  • 1.1 Citosol
  • 1.2 Zellmembran
  • 1.3 Zellmembranproteine
  • 1.4 Spektren
  • 1,5 Hämoglobin
• 2 Funktionen
  • 2.1 Sauerstofftransport
• 3 Abnormalitäten
  • 3.1 Sichelzellenanämie
  • 3.2 Hereditäre Sphärozytose
  • 3.3 Hereditäre Elliptozytose
• 4 Normalwerte
• 5 Niedrige Erythrozytenkonzentrationen
• 6 Hohe Erythrozytenkonzentrationen
• 7 Referenzen

Allgemeine Eigenschaften

Sie sind scheibenförmige Zellen mit einem Durchmesser von ungefähr 7,5 bis 8,7 um und 1,7 bis 2,2 um Dicke. Sie sind in der Mitte der Zelle dünner als an den Rändern und geben den Eindruck eines Lebensretters. Sie enthalten mehr als 250 Millionen Hämoglobinmoleküle.

Die Erythrozyten sind Zellen mit bemerkenswerter Flexibilität, da sie sich während der Zirkulation durch sehr dünne Gefäße von 2 bis 3 μm Durchmesser bewegen müssen. Beim Durchgang durch diese Kanäle wird die Zelle verformt und am Ende des Durchgangs kehrt sie in ihre ursprüngliche Form zurück.

Citosol

Das Zytosol dieser Struktur enthält die Hämoglobinmoleküle, die für den Transport von Gasen während der Blutzirkulation verantwortlich sind. Das Volumen des zellulären Zytosols beträgt ungefähr 94 um³.

Wenn reife Erythrocyten Säuger-Zellkern fehlt, Mitochondrien und andere cytoplasmatischen Organellen, so ist es nicht in der Lage, die Synthese von Lipiden, Proteinen durchzuführen oder die oxidative Phosphorylierung durchzuführen.

Mit anderen Worten, Erythrozyten bestehen im Wesentlichen aus einer Membran, die Hämoglobinmoleküle umschließt.

Es wird vorgeschlagen, dass die Suche Erythrozyten, um für den Transport von Hämoglobin Maximum Ride jeden subzellulären Kompartiment erhalten Raum, um sicherzustellen, - auf die gleiche Weise alle Elemente unseres Autos suchen würde, wenn wir eine große Anzahl von Dingen zu transportieren gesucht.

Zellmembran

Die Erythrozytenzellmembran umfasst eine Lipiddoppelschicht und ein Spektrinnetzwerk, das zusammen mit dem Zytoskelett dieser Struktur Elastizität und Dehnbarkeit verleiht. Mehr als 50% der Zusammensetzung sind Proteine, etwas weniger Lipide und der restliche Teil entspricht Kohlenhydraten.

Die Membran der Erythrozyten ist die biologische Membran, die mehr Aufmerksamkeit erhalten hat und von der es ein größeres Wissen gibt, wahrscheinlich wegen der Leichtigkeit der Isolierung und der relativen Einfachheit.

Die Membran enthält eine Reihe von integralen und peripheren Proteinen, die mit der Lipid-Doppelschicht und dem Spektrin verbunden sind. Die Verbindungen, die eine Proteinbindung umfassen, sind als vertikale Wechselwirkungen bekannt, und diejenigen, die eine zweidimensionale Anordnung von Spektrin mittels Aktinmolekülen beinhalten, sind die horizontalen Wechselwirkungen.

Wenn eine dieser vertikalen oder horizontalen Wechselwirkungen erleidet einen Ausfall in der Dichte von Spektrin in möglichen Veränderungen führt, was wiederum zu Veränderungen in der Morphologie der Erythrozyten.

Die Alterung der roten Blutkörperchen spiegelt sich in der Stabilität der Membran wider und verringert ihre Fähigkeit, sich im Kreislaufsystem anzupassen. Wenn dies auftritt, erkennt das Monozyten-Makrophagen-System das nichtfunktionelle Element, beseitigt es aus dem Kreislauf und recycelt seinen Inhalt.

Zellmembranproteine

Die Proteine, die in der Zellmembran von Erythrozyten gefunden werden, können leicht in einem Elektrophoresegel getrennt werden. In diesem System zeichnen sich folgende Banden ab: Spektrin, Ankyrin, Bande 3, Proteine ​​4.1 und 4.2, Ionenkanal, Glycophorine und das Enzym Glyceraldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase.

Diese Proteine ​​können in vier Gruppen entsprechend ihrer Funktion gruppiert werden: Membrantransportern, Adhäsionsmoleküle und Rezeptoren, Enzyme und Proteine, die an die Membran mit Zytoskelett-Komponenten binden.

Trägerproteine ​​queren die Membran mehrmals und das wichtigste dieser Gruppe ist das Band 3, ein Anionenaustauscher Chlorid und Bicarbonat.

Da die Erythrozyten frei von Mitochondrien, die meisten Enzyme an die Plasmamembran, einschließlich Enzyme der Glykolyse Aldolase A, α-Enolase, Aldoc, Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase, Pyruvat-Kinase und fosglicerato verankert Kinase

Da für die Strukturproteine ​​ist das häufigste das Band 3, die Spek, Ankyrin, Actin und Protein-4.1-Band, während der Proteinbande 4.2, dematina, adduccinas, Tropomodulin und Tropomyosin Nebenkomponenten der Membran betrachtet werden.

Spektren

Spektrin ist ein filamentöses Protein, bestehend aus einer alpha- und einer beta-Kette, deren Strukturen sind alpha-Helices.

Spektrin Fasern Rückholfedern einer Matratze und Teilen des Gewebes rund um die Matratze dar in diesem hypothetischen Beispiel die Plasmamembran.

Hämoglobin

Hämoglobin ist ein Protein-Komplex mit Quartärstruktur in Erythrozyten synthetisiert und ist das Schlüsselelement dieser Zellen. Es besteht aus zwei Paaren von Ketten, zwei Alpha- und zwei nicht-alpha miteinander durch kovalente Bindungen (möglicherweise beta, gamma oder delta sein). Jede Einheit hat eine Häm-Gruppe.

Es enthält die Hämgruppe in seiner Struktur und ist verantwortlich für die charakteristische rote Farbe des Blutes. Hinsichtlich seiner Größe hat es ein Molekulargewicht von 64.000 g / mol.

Bei erwachsenen Individuen, Hämoglobin besteht aus zwei Alpha- und zwei Beta-Ketten, während ein kleiner Teil durch die Delta-Beta ersetzt. Im Gegensatz dazu besteht fetales Hämoglobin aus zwei Alphaketten und zwei Gammaketten.

Funktionen

Sauerstofftransport

Der Sauerstoff wird im Blutplasma verdünnt ist nicht ausreichend, um die Anforderungen der Zelle zu treffen, damit in Körper verantwortlich für den Transport muss vorhanden sein. Hämoglobin ist ein Proteinmolekül und ist der Sauerstoffträger par excellence.

Die wichtigste Funktion der Erythrozyten ist Hämoglobin im Innern zu beherbergen die Zufuhr von Sauerstoff zu allen Geweben und Organen durch, um sicherzustellen, den Transport und Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid. Der erwähnte Prozess erfordert keinen Energieaufwand.

Abnormalitäten

Sichelzellenanämie

Sichelzellenanämie oder Sichelzellenanämie ist eine Reihe von Pathologien, die Hämoglobin beeinflussen, eine Änderung in der Form der roten Blutkörperchen verursacht. Zellen verringern ihre durchschnittliche Lebensdauer von 120 Tagen auf 20 oder 10.

Die Krankheit tritt eine Änderung eines Aminosäurerests, Glutamat durch Valin, in der Beta-Kette dieses Proteins. Der Zustand kann in seinem homozygoten oder heterozygoten Zustand ausgedrückt werden.

Die betroffenen roten Blutkörperchen haben die Form von Sichel oder Koma. Im Bild werden die normalen Globuli mit den pathologischen Globuli verglichen. Außerdem verlieren sie ihre charakteristische Flexibilität, so dass sie beim Durchqueren von Blutgefäßen brechen können.

Dieser Zustand erhöht die intrazelluläre Viskosität, um den Durchgang der roten Blutkörperchen durch die kleineren Blutgefäße betroffen zu beeinflussen. Dieses Phänomen führt zu einer Verringerung der Geschwindigkeit des Blutflusses.

Hereditäre Sphärozytose

Wundsphärozytose ist eine angeborene Störung, an der die Membran der roten Blutkörperchen beteiligt ist. Patienten mit dieser durch einen kleineren Durchmesser Störung, in Erythrozyten und Hämoglobin-Konzentration von mehr als normal. Von allen Krankheiten der Erythrozytenmembran zu beeinflussen, ist dies die am häufigsten.

Es wird durch einen Defekt in Proteine ​​bewirkt, die vertikal Zytoskelett-Proteine ​​an die Membran zu verbinden. Mutationen, die mit dieser Erkrankung verbunden sind, in den Genen, die für die alpha- und beta-Spektrin, Ankyrin, Band 3-Protein und 4,2 gefunden.

Betroffene Personen gehören oft zur kaukasischen oder japanischen Bevölkerung. Der Schweregrad dieser Bedingung hängt von dem Grad des Verbindungsverlustes in dem Spektralinetzwerk ab.

Hereditäre Elliptozytose

Erbliche Elliptozytose ist eine Pathologie verschiedene Änderungen in Form Erythrocyten, einschließlich elliptisch, oval oder länglich-Zellen beteiligt ist. Dies führt zu einer Verringerung der Elastizität und Haltbarkeit der roten Blutkörperchen.

Die Inzidenz der Erkrankung ist von 0,03% bis 0,05% in den USA und hat in den afrikanischen Ländern zugenommen, da es einen gewissen Schutz gegen Malaria verursachenden Parasiten gibt, Plasmodium falciparum und Plasmodium vivax. Dieselbe Resistenz wird bei Individuen beobachtet, die an Sichelzellenanämie leiden.

Die Mutationen, die diese Krankheit hervorrufen, umfassen die Gene, die für Alpha und Beta-Spektrin und Protein 4.2 kodieren. Daher beeinflussen Mutationen in Alpha-Spektrin die Bildung von Alpha- und Beta-Heterodimeren.

Normale Werte

Der Hämatokrit ist das quantitative Maß, das das Volumen der Erythrozyten im Verhältnis zum Volumen des Vollbluts ausdrückt. Der Normalwert dieses Parameters variiert je nach Geschlecht: bei erwachsenen Männern beträgt er 40,7% bis 50,3%, bei Frauen liegt der Normalbereich zwischen 36,1% und 44,3%.

In Bezug auf die Anzahl der Zellen liegt der normale Bereich bei Männern zwischen 4,7 und 6,1 Millionen Zellen pro μl und bei Frauen zwischen 4,2 und 5,4 Millionen Zellen pro μl.

In Bezug auf die normalen Werte von Hämoglobin liegt es bei Männern zwischen 13,8 und 17,2 g / dl und bei Frauen zwischen 12,1 und 15,1 g / dl.

In gleicher Weise variieren die Normalwerte je nach Alter des Individuums, die Neugeborenen weisen Hämoglobinwerte von 19 g / dl auf und nehmen allmählich ab, bis sie 12,5 g / dl erreichen. Wenn das Kind klein ist und immer noch stillt, ist das erwartete Niveau von 11 bis 14 g / dL.

Bei jugendlichen Männern führt die Pubertät zu einem Anstieg von 14 g / dl auf 18 g / dl. Bei sich entwickelnden Mädchen kann die Menstruation zu einer Eisenreduktion führen.

Niedrige Erythrozytenkonzentrationen

Wenn die Erythrozytenzahl niedriger als die oben erwähnten normalen Werte ist, kann dies auf eine Reihe von heterogenen Bedingungen zurückzuführen sein. Der Abfall der roten Blutkörperchen ist mit Müdigkeit, Tachykardie und Dyspnoe verbunden. Symptome sind auch Blässe, Kopfschmerzen und Schmerzen in der Brust.

Die mit dem Rückgang verbundenen medizinischen Pathologien sind Erkrankungen des Herzens und des Kreislaufsystems im Allgemeinen. Auch die Pathologien wie der Krebs sind in niedrige Erythrozytenwerte übersetzt. Myelosuppression und Panzytopenie verringern die Produktion von Blutzellen

In ähnlicher Weise erzeugen Anämien und Thalassämien eine Abnahme dieser Blutzellen. Anämien können durch genetische Faktoren (wie Sichelzellenanämie) oder durch Mangel an Vitamin B12, Folsäure oder Eisen verursacht werden. Einige schwangere Frauen können Symptome von Anämie erfahren.

Schließlich verursacht eine übermäßige Blutung, sei es durch eine Wunde, Hämorrhoiden, starke Menstruationsblutungen oder Magengeschwüre, einen Verlust von Erythrozyten.

Hohe Erythrozytenkonzentrationen

Die Ursachen, die hohe Erythrozytenkonzentrationen erzeugen, sind ebenso vielfältig wie jene, die mit niedrigen Spiegeln einhergehen. Die Bedingung, eine hohe Anzahl von roten Blutkörperchen zu haben, wird Polyzythämie genannt.

Das harmloseste kommt bei Individuen vor, die in hohen Regionen leben, wo die Sauerstoffkonzentration signifikant niedriger ist. Auch die Dehydratisierung erzeugt im Allgemeinen die Konzentration von roten Blutkörperchen.

Die Krankheiten, die mit den Nieren, dem Atmungssystem und kardiovaskulären Pathologien zusammenhängen, können die Ursache für den Anstieg sein.

Einige externe Agenten und schädliche Gewohnheiten wie Rauchen können die Erythrozytenzahl erhöhen. Längerer Gebrauch der Zigarette senkt den Blutsauerstoffspiegel, erhöht die Nachfrage und zwingt den Körper, mehr Erythrozyten zu erzeugen.

Die Verwendung von anabolen Steroiden kann die Produktion von roten Blutkörperchen im Knochenmark stimulieren, ebenso wie das Doping mit Erythropoietin, das zur Optimierung der körperlichen Leistungsfähigkeit verwendet wird.

In einigen Fällen von Anämie, wenn der Patient dehydriert ist, wirkt der Effekt der Verringerung des Plasmas der Abnahme der Erythrozyten entgegen, was einen täuschend normalen Wert erzeugt. Die Pathologie kommt zum Vorschein, wenn der Patient hydratisiert ist und die anormal niedrigen Erythrozytenwerte nachgewiesen werden können.

Referenzen

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