Erytrocyt je krevní buňka, která je schopna transportovat kyslík do tkání díky hemoglobinu a oxid uhličitý do plic. Jedná se o buňku jednoduché stavby, která má velký význam pro život savců a jiných živočichů. Červené krvinky jsou nejpočetnějším typem buněk v těle: asi čtvrtina všech buněk v těle jsou červené krvinky.
Obecné vzorce existence erytrocytu
Erytrocyt – buňka, která vznikla z červeného zárodku krvetvorby. Za den se vyprodukuje asi 2,4 milionu těchto buněk, dostanou se do krevního oběhu a začnou plnit své funkce. Během experimentů bylo zjištěno, že u dospělého erytrocyty, jejichž struktura je výrazně zjednodušená ve srovnání s jinými buňkami těla, žijí 100-120 dní.
U všech obratlovců (až na vzácné výjimky) je kyslík transportován z dýchacích orgánů do tkání prostřednictvím hemoglobinu erytrocytů. Existují výjimky: všichni zástupci rodiny bělokrevných ryb existují bez hemoglobinu, i když jej mohou syntetizovat. Vzhledem k tomu, že při teplotě jejich prostředí se kyslík dobře rozpouští ve vodě a krevní plazmě, nepotřebují tyto ryby jeho masivnější nosiče, kterými jsou erytrocyty.
Chordata erytrocyty
Buňka jako erytrocyt má různou strukturu v závislosti na třídě strunatců. Například u ryb, ptáků a obojživelníků je morfologie těchto buněk podobná. Liší se pouze velikostí. Tvar červených krvinek, objem, velikost a nepřítomnost některých organel odlišuje savčí buňky od jiných, které se nacházejí u jiných strunatců. Existuje také vzorec: erytrocyty savců neobsahují extra organely a buněčné jádro. Jsou mnohem menší, i když mají velkou kontaktní plochu.
Vzhledem ke struktuře žabích a lidských erytrocytů lze okamžitě identifikovat společné rysy. Obě buňky obsahují hemoglobin a podílejí se na transportu kyslíku. Ale lidské buňky jsou menší, jsou oválné a mají dva konkávní povrchy. Žabí erytrocyty (stejně jako ptáci, ryby a obojživelníci, kromě mloka) jsou kulovité, mají jádro a buněčné organely, které lze v případě potřeby aktivovat.
V lidských erytrocytech, stejně jako v červených krvinkách vyšších savců, nejsou žádná jádra a organely. Velikost erytrocytů u kozy je 3-4 mikrony, u lidí - 6,2-8,2 mikronů. U amphia (obojživelníka ocasatého) je velikost buňky 70 mikronů. Je zřejmé, že velikost je zde důležitým faktorem. Lidský erytrocyt, i když je menší, má většípovrch v důsledku dvou konkávností.
Malá velikost buněk a jejich velký počet umožnily znásobit schopnost krve vázat kyslík, který je nyní málo závislý na vnějších podmínkách. A takové strukturální rysy lidských erytrocytů jsou velmi důležité, protože vám umožňují cítit se pohodlně v určitém prostředí. Toto je míra adaptace na život na souši, která se začala vyvíjet dokonce i u obojživelníků a ryb (bohužel ne všechny ryby v procesu evoluce byly schopny osídlit zemi) a dosáhly svého vrcholu u vyšších savců.
Struktura lidských erytrocytů
Struktura krvinek závisí na funkcích, které jsou jim přiřazeny. Je popsána ze tří úhlů:
- Vlastnosti vnější struktury.
- Složení složky erytrocytu.
- Vnitřní morfologie.
Navenek, z profilu, vypadá erytrocyt jako bikonkávní disk a na celé tváři jako kulatá buňka. Průměr je normálně 6, 2-8, 2 mikronů.
Častěji jsou v krevním séru buňky s malými rozdíly ve velikosti. Při nedostatku železa se náběh snižuje, v krevním nátěru je rozpoznána anizocytóza (mnoho buněk různých velikostí a průměrů). Při nedostatku kyseliny listové nebo vitamínu B12 se erytrocyty zvětšují na megaloblast. Jeho velikost je přibližně 10-12 mikronů. Objem normální buňky (normocytu) je 76-110 metrů krychlových. mikronů.
Struktura erytrocytů v krvi není jedinou vlastností těchto buněk. Mnohem důležitější je jejich počet. Malá velikost umožnila zvýšit jejich počet a následně i plochu kontaktní plochy. Lidské erytrocyty zachycují kyslík aktivněji než žáby. A nejsnáze se podává do tkání z lidských erytrocytů.
Na množství opravdu záleží. Konkrétně dospělý člověk má 4,5-5,5 milionů buněk na krychlový milimetr. Koza má asi 13 milionů červených krvinek na mililitr, zatímco plazi mají pouze 0,5-1,6 milionu a ryby 0,09-0,13 milionu na mililitr. Novorozené dítě má asi 6 milionů červených krvinek na mililitr, zatímco starší dítě má méně než 4 miliony na mililitr.
Funkce RBC
Červené krvinky – erytrocyty, jejichž počet, struktura, funkce a vývojové znaky jsou popsány v této publikaci, jsou pro člověka velmi důležité. Implementují některé velmi důležité funkce:
- transport kyslíku do tkání;
- přenášet oxid uhličitý z tkání do plic;
- vázat toxické látky (glykovaný hemoglobin);
- účastnit se imunitních reakcí (imunitní vůči virům a díky reaktivním kyslíkovým látkám mohou mít škodlivý účinek na krevní infekce);
- schopný tolerovat některé léky;
- podílet se na provádění hemostázy.
Považujme nadále takovou buňku za erytrocyt, její struktura je maximálně optimalizována pro realizaci výše uvedených funkcí. Je maximálně lehký a mobilní, má velkou kontaktní plochu pro difúzi plynu.a průběh chemických reakcí s hemoglobinem, stejně jako rychlé dělení a doplňování ztrát v periferní krvi. Jedná se o vysoce specializovanou buňku, jejíž funkce zatím nelze nahradit.
Membrána RBC
Buňka jako erytrocyt má velmi jednoduchou strukturu, která se nevztahuje na její membránu. Jedná se o 3 vrstvy. Hmotnostní podíl membrány je 10 % buňky. Obsahuje 90 % bílkovin a pouze 10 % lipidů. To dělá erytrocyty speciálními buňkami v těle, protože téměř ve všech ostatních membránách převažují lipidy nad proteiny.
Volumetrický tvar erytrocytů v důsledku tekutosti cytoplazmatické membrány se může měnit. Mimo samotnou membránu je vrstva povrchových proteinů s velkým počtem sacharidových zbytků. Jsou to glykopeptidy, pod nimiž je dvojvrstva lipidů, jejichž hydrofobní konce směřují dovnitř a ven z erytrocytu. Pod membránou na vnitřním povrchu je opět vrstva bílkovin, které nemají sacharidové zbytky.
Komplexy receptorů erytrocytů
Funkcí membrány je zajistit deformovatelnost erytrocytu, která je nezbytná pro kapilární průchod. Struktura lidských erytrocytů zároveň poskytuje další příležitosti - buněčnou interakci a proud elektrolytů. Proteiny se sacharidovými zbytky jsou receptorové molekuly, díky kterým nejsou erytrocyty "loveny" CD8-leukocyty a makrofágy imunitního systému.
Erytrocyty existují díky receptorům a neničí je vlastní imunita. A když v důsledku opakovaného protlačování kapilár nebo v důsledku mechanického poškození ztratí erytrocyty některé receptory, makrofágy sleziny je „vytahují“z krevního řečiště a zničí je.
Vnitřní struktura erytrocytu
Co je to erytrocyt? Jeho struktura není o nic méně zajímavá než jeho funkce. Tato buňka je podobná vaku hemoglobinu ohraničenému membránou, na které jsou exprimovány receptory: shluky diferenciace a různé krevní skupiny (podle Landsteinera, rhesus, Duffy a dalších). Ale uvnitř buňky je zvláštní a velmi se liší od ostatních buněk v těle.
Rozdíly jsou následující: erytrocyty u žen a mužů neobsahují jádro, nemají ribozomy a endoplazmatické retikulum. Všechny tyto organely byly odstraněny po naplnění buněčné cytoplazmy hemoglobinem. Potom se organely ukázaly jako zbytečné, protože k protlačení kapilár bylo zapotřebí buňky s minimální velikostí. Proto uvnitř obsahuje pouze hemoglobin a některé pomocné proteiny. Jejich role dosud nebyla vyjasněna. Ale kvůli nedostatku endoplazmatického retikula, ribozomů a jádra se stal lehkým a kompaktním, a co je nejdůležitější, může se snadno deformovat spolu s tekutou membránou. A to jsou nejdůležitější strukturální rysy červených krvinek.
Životní cyklus RBC
Hlavními rysy erytrocytů je jejich krátká životnost. Nemohou se dělit a syntetizovat protein kvůli jádru odstraněnému z buňky, a proto strukturálníhromadí se poškození jejich buněk. V důsledku toho mají erytrocyty tendenci stárnout. Avšak hemoglobin, který je zachycen makrofágy sleziny v době smrti červených krvinek, bude vždy odeslán k vytvoření nových přenašečů kyslíku.
Životní cyklus červených krvinek začíná v kostní dřeni. Tento orgán je přítomen v lamelární látce: v hrudní kosti, v křídlech kyčelní kosti, v kostech spodiny lební a také v dutině stehenní. Zde vzniká z krevní kmenové buňky působením cytokinů prekurzor myelopoézy s kódem (CFU-GEMM). Po rozdělení uvede předka krvetvorby, označovaného kódem (BOE-E). Tvoří prekurzor erytropoézy, který je označen kódem (CFU-E).
Stejná buňka se nazývá buňka tvořící kolonii zárodku červené krve. Je citlivý na erytropoetin, hormonální látku vylučovanou ledvinami. Zvýšení množství erytropoetinu (podle principu pozitivní zpětné vazby ve funkčních systémech) urychluje procesy dělení a tvorby červených krvinek.
Tvorba červených krvinek
Posloupnost transformací buněčné kostní dřeně CFU-E je následující: z něj se vytvoří erytroblast az něj - pronormocyt, ze kterého vznikne bazofilní normoblast. Jak se protein hromadí, stává se polychromatofilním normoblastem a poté oxyfilním normoblastem. Po odstranění jádra se z něj stane retikulocyt. Ten vstupuje do krevního řečiště a diferencuje se (dozrává) na normální erytrocyt.
Zničení červených krvinek
Přibližně 100–125 dní, kdy buňka cirkulujekrev, neustále přenáší kyslík a odvádí metabolické produkty z tkání. Transportuje oxid uhličitý navázaný na hemoglobin a posílá ho zpět do plic, přičemž cestou plní své molekuly bílkovin kyslíkem. A jak se poškodí, ztrácí molekuly fosfatidylserinu a receptorové molekuly. Kvůli tomu erytrocyt spadne „pod dohled“makrofágu a je jím zničen. A hem, získaný z veškerého natráveného hemoglobinu, je opět odeslán pro syntézu nových červených krvinek.
