אריתרוציטים (תאי דם אדומים): מאפיינים, תפקודים - אנטומיה ופיזיולוגיה - 2025

אריתרוציטים , המכונים גם תאי דם אדום, הם מאוד כדורי דם גמיש בשפע biconcave דיסק בצורה. הם אחראים להעברת חמצן לכל רקמות הגוף הודות לנוכחות המוגלובין בתוך התא, כמו גם לתרום להובלת פחמן דו חמצני ויכולת המאגר של הדם.

אצל יונקים החלק הפנימי של האריתתרוציט בעצם מורכב מהמוגלובין, מכיוון שהוא איבד את כל התאים התתיים, כולל הגרעין. דור ה- ATP מוגבל למטבוליזם אנאירובי.

אריתרוציטים תואמים כמעט 99% מהיסודות הפורמליים הקיימים בדם, ואילו 1% הנותרים מורכבים מלוקוציטים וטסיות דם או תרומבוציטים. במיליליטר דם ישנם כ 5.4- מיליון תאי דם אדומים.

תאים אלה מיוצרים במח העצם ויכולים לחיות בממוצע 120 יום, בהם הם יכולים לנסוע יותר מ- 11,000 קילומטרים דרך כלי הדם.

תאי דם אדומים היו אחד היסודות הראשונים שנצפו תחת המיקרוסקופ בשנת 1723. עם זאת, רק בשנת 1865 גילה החוקר הופה סיילר את יכולת העברת החמצן של תא זה.

מאפיינים כלליים

מדובר בתאים דיסקוטליים בקוטר משוער של 7.5 עד 8.7 אמ"ם ובעובי של 1.7 עד 2.2 אמ"ם. הם דקים יותר במרכז התא מאשר בקצוות, ומעניקים מראה מציל חיים. הם מכילים בתוכם יותר מ -250 מיליון מולקולות המוגלובין.

אריתרוציטים הם תאים בעלי גמישות מדהימה, מכיוון שהם חייבים לנוע במהלך מחזור הדם דרך כלי דק מאוד, בקוטר של כ -2 עד 3 אמ. כשעוברים בערוצים אלה התא מתעוות ובסוף המעבר הוא חוזר לצורתו המקורית.

מאת ג'רום ווקר, מ- Wikimedia Commons

ציטוזול

הציטוזול של מבנה זה מכיל מולקולות המוגלובין, האחראיות להובלת גזים במהלך זרימת הדם. נפח הציטוזול התא הוא בערך 94 אממ ³ .

כאשר אריתרוציטים של בוגרים, בוגרים, חסרים גרעין תא, מיטוכונדריה ואורגנלים ציטופלסמיים אחרים, מה שהופך אותם לא מסוגלים לסינתזת שומנים וחלבונים או זרחן חמצוני.

במילים אחרות, אריתרוציטים מורכבים בעיקרון מממברנה הסוגרת את מולקולות ההמוגלובין.

מוצע כי אריתרוציטים יבקשו להיפטר מכל תא תת-תאי כדי להבטיח את המרחב המרבי האפשרי להובלת המוגלובין - באותה דרך בה היינו מבקשים להוציא את כל האלמנטים מהמכונית שלנו אם היינו מעבירים מספר גדול של דברים.

קרום תא

קרום התא אריתרוציט מורכב משכבה דו-ממדית ליפידים ורשת ספקטרין, אשר יחד עם הציטוס-שלד מספקים גמישות ועמידה במבנה זה. יותר מ 50% מהרכב הם חלבונים, מעט פחות שומנים והחלק הנותר תואם לפחמימות.

קרום אריתרוציטים הוא הממברנה הביולוגית שקיבלה את מירב תשומת הלב והיא המובנת ביותר, ככל הנראה בגלל קלות הבידוד שלה ופשטות יחסית.

הממברנה מכילה סדרה של חלבונים אינטגרליים והיקפיים המחוברים לשכבת הדו-שומנית ולספקטרין. החיבורים הכרוכים בקשירת חלבונים ידועים כאינטראקציות אנכיות וכאלה המערבים מערך דו-ממדי של ספקטרין דרך מולקולות אקטין הם אינטראקציות אופקיות.

כאשר כל אחת מהאינטראקציות האנכיות או האופקיות הללו נכשלות, זה מביא לשינויים אפשריים בצפיפות הספקטרין, וגורמים בתורם לשינויים במורפולוגיה של האריתתרוציט.

הזדקנות כדוריות הדם האדומות באה לידי ביטוי ביציבות הממברנה, ומפחיתה את יכולתם להכיל את מערכת הדם. כאשר זה מתרחש, מערכת המונוציטים-מקרופאגים מזהה את האלמנט התפקודי לקוי, מבטלת אותו מהמחזור וממחזרת את תוכנו.

חלבוני קרום התא

ניתן להפריד בקלות בין החלבונים הנמצאים בקרום התא של אריתרוציטים על ג'ל אלקטרופורזה. במערכת זו בולטות הלהקות הבאות: ספקטרטין, אנקירין, להקה 3, חלבונים 4.1 ו 4.2, תעלת היונים, גלוקופורינים והאנזים גליצראלדהיד-3-פוספט-דהידרוגנז.

ניתן לקבץ חלבונים אלו לארבע קבוצות על פי תפקודם: הובלות ממברנה, מולקולות הדבקה וקולטנים, אנזימים וחלבונים המחברים את הממברנה עם מרכיבי הציטוס.

חלבוני הטרנספורטר חוצים את הממברנה מספר פעמים והחשוב ביותר בקבוצה זו הוא הלהקה 3, מחליף אניונים של כלוריד וביקרבונט.

מכיוון שהארתרוציט נטול מיטוכונדריה, מרבית האנזימים עוגנים לקרום הפלזמה, כולל אנזימי הגליקוליזה פרוקטוז-ביספוספט אלדולאז A, α- אנולאז, ALDOC, גליצראלדהיד 3-פוספט דהידרוגנאז, פוסגלייזר-קינאז ופירובט קינאז. קינאז.

לגבי החלבונים המבניים, השכיחים ביותר הם הלהקה 3, הספקטרנים, האנקירין, האקטין וחלבון הלהקה 4.1, בעוד שחלבון 4.2, דמטין, אדדוצינים, טרופומודולין וטרופומיוזין נחשבים למרכיבים מינוריים של הממברנה.

ספקטרין

ספקטרין הוא חלבון נימה המורכב משרשרת אלפא ובטא, שהמבנים שלה הם מסות אלפא.

סיבי הספקטרום מזכירים את הקפיצים במזרן, וחלקי הבד המקיפים את המזרן היו מייצגים את קרום הפלזמה בדוגמה היפותטית זו.

הֵמוֹגלוֹבִּין

המוגלובין הוא חלבון מורכב בעל מבנה ריבועי המסונתז באריתרוציטים והוא היסוד הבסיסי בתאים אלה. זה מורכב משני זוגות שרשראות, שני אלפא ושני לא אלפא (הם יכולים להיות בטא, גמא או דלתא) המקושרים זה לזה באמצעות קשרים קוולנטיים. לכל יחידה יש ​​קבוצת heme.

הוא מכיל את קבוצת ההם במבנהו ואחראי לצבע האדום האופייני של הדם. לגבי גודלו, יש לו משקל מולקולרי של 64,000 גרם / מול.

אצל אנשים בוגרים המוגלובין מורכב משתי שרשרות אלפא ושתי שרשראות בטא ואילו חלק קטן מחליף את הבטא בדלתא. לעומת זאת המוגלובין עוברי מורכב משתי שרשרות אלפא ושתי שרשרות גמא.

על ידי מכללת OpenStax, באמצעות Wikimedia Commons

מאפיינים

הובלת חמצן

החמצן המדולל בפלסמת הדם אינו מספיק בכדי לעמוד בדרישות התובעיות, מסיבה זו חייב להיות גורם האחראי על הובלתו. המוגלובין הוא מולקולת חלבון והיא הובלת חמצן מצוינת.

התפקיד החשוב ביותר של אריתרוציטים הוא לאכלס את ההמוגלובין בתוכם כדי להבטיח אספקת חמצן לכל רקמות ואיברי הגוף, הודות להובלה והחלפה של חמצן ופחמן דו חמצני. התהליך שצוין אינו דורש הוצאות אנרגיה.

חריגות

אנמיה בתאים מגליים

אנמיה בתאים מגליים או אנמיה חרמשית מורכבת מסדרת פתולוגיות המשפיעות על המוגלובין, וגורמות לשינוי בצורת כדוריות הדם האדומות. התאים מקטינים את זמן מחצית החיים שלהם, מ 120 יום ל 20 או 10.

הפתולוגיה מתרחשת על ידי שינוי ייחודי של שאריות חומצות אמינו, גלוטמט לוולין, בשרשרת הבטא של חלבון זה. המצב יכול להתבטא במצבו ההומוזיגי או ההטרוזיגי.

תאי הדם האדומים הנגועים מקבלים צורה של מגל או תרדמת. בתמונה, משווים תאי דם תקינים עם תאים פתולוגיים. בנוסף, הם מאבדים מהגמישות האופיינית שלהם, כך שהם יכולים להישבר כשמנסים לחצות כלי דם.

מצב זה מגביר את הצמיגות התוך תאית, ומשפיע על מעבר כדוריות הדם האדומות המושפעות דרך כלי הדם הקטנים יותר. תופעה זו מביאה לירידה במהירות זרימת הדם.

על ידי מכללת OpenStax, באמצעות Wikimedia Commons

ספירוציטוזיס תורשתית

Spherocytosis Wound הוא הפרעה מולדת המערבת את קרום כדוריות הדם האדומות. חולים הסובלים ממנה מאופיינים בכך שקוטרם קטן יותר באריתרוציטים וריכוז המוגלובין גדול מהרגיל. מכל המחלות הפוגעות בקרום תאי הדם האדומים, זו הנפוצה ביותר.

זה נגרם על ידי פגם בחלבונים המחברים אנכית את חלבוני הציטוס-שלד לקרום. מוטציות הקשורות להפרעה זו נמצאות בגנים המקודדים לאלפא ובטא ספריטין, אנקירין, להקה 3 וחלבונים 4.2.

אנשים מושפעים שייכים לעתים קרובות לאוכלוסיות קווקזיות או יפניות. חומרת מצב זה תלויה במידת אובדן החיבור ברשת הספקטריין.

אליפטוציטוזיס תורשתית

אליפוציטוזיס תורשתית היא פתולוגיה המערבת שינויים שונים בצורת האריתתרוציט, כולל תאים אליפטיים, סגלגלים או מוארכים. זה מוביל להפחתת האלסטיות ועמידות תאי הדם האדומים.

שכיחות המחלה היא בין 0.03% ל 0.05% בארצות הברית והוגדלה במדינות אפריקה, מכיוון שהיא מספקת הגנה מסוימת מפני הטפילים הגורמים למלריה, פלסמודיום falciparum ו Plasmodium vivax. אותה התנגדות רואים אצל אנשים עם מחלת תאי מגל.

המוטציות המייצרות מחלה זו כוללות את הגנים המקודדים לאלפא ובטא ספריטין וחלבון 4.2. לפיכך, מוטציות בספקטרין אלפא משפיעות על היווצרות ההתרודימר של אלפא ובטא.

ערכים תקינים

המטוקריט הוא המדד הכמותי המבטא את נפח האריתרוציטים ביחס לנפח הדם הכולל. הערך הרגיל של פרמטר זה משתנה בהתאם למין: אצל גברים בוגרים הוא 40.7% עד 50.3% ואילו אצל נשים הטווח הנורמלי נע בין 36.1% ל 44.3%.

מבחינת מספר התאים, אצל גברים הטווח הנורמלי הוא 4.7 עד 6.1 מיליון תאים ל- UL, ואצל נשים בין 4.2 ל- 5.4 מיליון תאים ל- UL.

לגבי ערכי המוגלובין תקינים, אצל גברים זה בין 13.8 ל 17.2 גרם / ד"ל ובנשים בין 12.1 ל 15.1 גרם / ד"ל.

באותו אופן, ערכים נורמליים משתנים בהתאם לגיל הפרט; ילודים מציגים ערכי המוגלובין של 19 גרם לדצ"ל ויורדים בהדרגה עד שהם מגיעים ל 12.5 גרם לד"ל. כשהילד צעיר ועדיין מניקה, הרמה הצפויה היא בין 11 ל- 14 גרם / ד"ל.

אצל נערים מתבגרים, גיל ההתבגרות מביא לעלייה מ 14 גרם / ד"ל ל 18 גרם / ד"ל. אצל בנות מתפתחות הווסת יכולה להוביל לירידה בברזל.

רמות אריתרוציטים נמוכות

כאשר ספירת התאים האדומים נמוכה מהערכים הרגילים שהוזכרו לעיל, זה יכול לנבוע ממספר תנאים הטרוגניים. הירידה בתאי הדם האדומים קשורה לעייפות, טכיקרדיה ודיספנאה. התסמינים כוללים גם חיוורון, כאבי ראש וכאבים בחזה.

הפתולוגיות הרפואיות הקשורות לירידה הן מחלות לב ומערכת הדם בכלל. גם פתולוגיות כמו סרטן מתורגמות לערכים אריתרוציטים נמוכים. דיכוי מיוזלים ופאנציטופניה מורידים את ייצור תאי הדם

באופן דומה, אנמיות ותלמונות גורמות לירידה בתאי הדם הללו. אנמיות יכולות להיגרם כתוצאה מגורמים גנטיים (כמו אנמיה חרמשית) או כתוצאה ממחסור בוויטמין B12, חומצה פולית או ברזל. יש נשים הרות עשויות לחוות תסמיני אנמיה.

לבסוף, דימום מוגזם, בין אם מפצע, טחורים, דימומים במחזור החודשי, או כיב בקיבה, מובילים לאובדן כדוריות דם אדומות.

רמות אריתרוציטים גבוהות

הגורמים לרמות אריתרוציטים גבוהות מגוונים לא פחות מאלה הקשורים לרמות נמוכות. מצב הצגת מספר גבוה של כדוריות דם אדומות נקרא פוליציטמיה.

הדבר המזיק ביותר מתרחש אצל אנשים הגרים באזורים גבוהים, בהם ריכוז החמצן נמוך משמעותית. גם התייבשות, באופן כללי, מייצרת את ריכוז כדוריות הדם האדומות.

מחלות הקשורות לכליות, מערכת הנשימה ומחלות לב וכלי דם יכולות להיות הגורם לעלייה.

ישנם גורמים חיצוניים והרגלים מזיקים, כמו עישון, יכולים להגדיל את ספירת תאי הדם האדומים. שימוש לטווח ארוך בסיגריות מוריד את רמות החמצן בדם, מגביר את הביקוש ומאלץ את הגוף לייצר יותר אריתרוציטים.

צריכת סטרואידים אנבוליים יכולה לעודד את ייצור כדוריות הדם האדומות במח העצם, וכך גם סמים אריתרופויטין המשמשים למיטוב הביצועים הגופניים.

במקרים מסוימים של אנמיה, כאשר החולה מיובש, ההשפעה המורידה בפלסמה פועלת נגד הירידה בתאי הדם האדומים, וכתוצאה מכך ערך תקין מטעה. הפתולוגיה עולה לאור כאשר החולה מתייבש וניתן להוכיח ערכי אריתרוציטים נמוכים באופן חריג.

הפניות

1. קמפבל, נ.ב. (2001). ביולוגיה: מושגים ויחסים. פירסון חינוך.
2. דיז-סילבה, מ ', דאו, מ', האן, ג'יי, לים, סי.ט., וסורש, ש '(2010). צורות ותכונות ביומכניות של תאי דם אדומים אנושיים בבריאות ומחלות. עלון MRS / החברה לחקר חומרים, 35 (5), 382–388.
3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). בסיסים פיזיולוגיים של העיסוק הרפואי הטוב ביותר וטיילור. פנמריקנית רפואית אד.
4. קלי, WN (1993). רפואה פנימית . פנמריקנית רפואית אד.
5. רודק, BF (2005). המטולוגיה: יסודות ויישומים קליניים. פנמריקנית רפואית אד.
6. רוס, MH ופאולינה, וו (2012). היסטולוגיה: אטלס טקסט וטקסט עם ביולוגיה תאית ומולקולרית. העריכה של מדיקה פאנמריקנה.
7. Welsch, U., and Sobotta, J. (2008). היסטולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.