Erütrotsüüt on vererakk, mis on hemoglobiini toimel võimeline transportima kudedesse hapnikku ja kopsudesse süsinikdioksiidi. See on lihtsa ehitusega rakk, millel on imetajate ja teiste loomade elu jaoks suur tähtsus. Punased verelibled on kehas kõige arvukam rakutüüp: umbes veerand kõigist keharakkudest on punased verelibled.
Erütrotsüütide olemasolu üldised mustrid
Erütrotsüüt – rakk, mis tekkis vereloome punasest idudest. Neid rakke toodetakse päevas umbes 2,4 miljonit, nad sisenevad vereringesse ja hakkavad oma funktsioone täitma. Katsete käigus tehti kindlaks, et täiskasvanud inimesel elavad erütrotsüüdid, mille struktuur on teiste keharakkudega võrreldes oluliselt lihtsustatud, 100-120 päeva.
Kõigil selgroogsetel (harvade eranditega) transporditakse hapnik hingamisteedest kudedesse erütrotsüütide hemoglobiini kaudu. On erandeid: kõik valgevereliste kalade perekonna esindajad eksisteerivad ilma hemoglobiinita, kuigi nad suudavad seda sünteesida. Kuna nende elupaiga temperatuuril lahustub hapnik hästi vees ja vereplasmas, ei vaja need kalad oma massiivsemaid kandjaid, milleks on erütrotsüüdid.
Chordata erütrotsüüdid
Rakul nagu erütrotsüüdil on sõltuv alt akordide klassist erinev struktuur. Näiteks kaladel, lindudel ja kahepaiksetel on nende rakkude morfoloogia sarnane. Need erinevad ainult suuruse poolest. Punaste vereliblede kuju, maht, suurus ja mõnede organellide puudumine eristavad imetajarakke teistes akordides leiduvatest. Samuti on muster: imetajate erütrotsüüdid ei sisalda lisaorganelle ja rakutuuma. Need on palju väiksemad, kuigi neil on suur kontaktpind.
Arvestades konna ja inimese erütrotsüütide ehitust, saab kohe tuvastada ühiseid jooni. Mõlemad rakud sisaldavad hemoglobiini ja osalevad hapniku transpordis. Kuid inimese rakud on väiksemad, ovaalsed ja neil on kaks nõgusat pinda. Konna erütrotsüüdid (nagu ka linnud, kalad ja kahepaiksed, v.a salamander) on sfäärilised, neil on tuum ja rakulised organellid, mida saab vajadusel aktiveerida.
Inimese erütrotsüütides, nagu ka kõrgemate imetajate punastes verelibledes, puuduvad tuumad ja organellid. Kitse erütrotsüütide suurus on 3-4 mikronit, inimestel - 6,2-8,2 mikronit. Amfiumis (sabaga kahepaiksed) on raku suurus 70 mikronit. On selge, et suurus on siin oluline tegur. Inimese erütrotsüüdil, kuigi see on väiksem, on suurempind kahe nõgususe tõttu.
Rakkude väiksus ja nende suur arv võimaldas mitmekordistada vere hapniku sidumise võimet, mis praegu on välistingimustest vähe sõltuv. Ja sellised inimese erütrotsüütide struktuuriomadused on väga olulised, sest need võimaldavad teil end teatud elupaigas mugav alt tunda. See on maismaaeluga kohanemise mõõdupuu, mis hakkas arenema isegi kahepaiksetel ja kaladel (kahjuks ei suutnud kõik evolutsiooniprotsessis olevad kalad maismaad asustada) ja saavutasid haripunkti kõrgemate imetajate seas.
Inimese erütrotsüütide struktuur
Vererakkude struktuur oleneb neile määratud funktsioonidest. Seda kirjeldatakse kolme nurga alt:
- Välise struktuuri omadused.
- Erütrotsüütide komponentkoostis.
- Sisemorfoloogia.
Väliselt, profiilis, näeb erütrotsüüt välja nagu kaksiknõgus ketas ja kogu näost nagu ümmargune rakk. Läbimõõt on tavaliselt 6, 2-8, 2 mikronit.
Sagedamini leidub vereseerumis väikese suuruse erinevusega rakke. Rauapuuduse korral ülesjooks väheneb ja vereäivast tuvastatakse anisotsütoos (paljud erineva suuruse ja läbimõõduga rakud). Foolhappe või vitamiini B12 puuduse korral suureneb erütrotsüüt megaloblastiks. Selle suurus on umbes 10-12 mikronit. Normaalse raku (normotsüüdi) maht on 76-110 kuupmeetrit. mikronit.
Erütrotsüütide struktuur veres ei ole nende rakkude ainus omadus. Palju olulisem on nende arv. Väike suurus võimaldas suurendada nende arvu ja seega ka kontaktpinna pindala. Inimese erütrotsüüdid püüavad hapnikku aktiivsem alt kui konnad. Ja kõige kergemini manustatakse seda inimese erütrotsüütide kudedes.
Kogus on tõesti oluline. Eelkõige on täiskasvanul 4,5-5,5 miljonit rakku kuupmillimeetri kohta. Kitsel on umbes 13 miljonit punast vereliblet milliliitri kohta, roomajatel vaid 0,5–1,6 miljonit ja kaladel 0,09–0,13 miljonit milliliitri kohta. Vastsündinud lapsel on umbes 6 miljonit punast vereliblet milliliitri kohta, vanemal lapsel aga alla 4 miljoni milliliitri kohta.
RBC funktsioonid
Punased verelibled – erütrotsüüdid, mille arvu, struktuuri, funktsioone ja arenguomadusi on käesolevas väljaandes kirjeldatud, on inimesele väga olulised. Need rakendavad mõningaid väga olulisi funktsioone:
- transportida hapnikku kudedesse;
- kanda süsinikdioksiidi kudedest kopsudesse;
- seondab mürgiseid aineid (glükeeritud hemoglobiini);
- osalege immuunreaktsioonides (immuunsus viiruste suhtes ja reaktiivsete hapnikuliikide tõttu võib avaldada kahjulikku mõju vereinfektsioonidele);
- võimeline taluma mõningaid ravimeid;
- osalege hemostaasi rakendamisel.
Jätkame sellise raku käsitlemist erütrotsüüdina, selle struktuur on ül altoodud funktsioonide täitmiseks maksimaalselt optimeeritud. See on võimalikult kerge ja mobiilne, suure kontaktpinnaga gaasi difusiooniks.ja keemiliste reaktsioonide kulg hemoglobiiniga, samuti perifeerse vere kadude kiire jagunemine ja täiendamine. See on väga spetsialiseerunud lahter, mille funktsioone ei saa veel asendada.
RBC membraan
Rakul nagu erütrotsüüdil on väga lihtne struktuur, mis ei kehti selle membraani kohta. See on 3 kihti. Membraani massiosa moodustab 10% rakust. See sisaldab 90% valke ja ainult 10% lipiide. See muudab erütrotsüüdid kehas erirakkudeks, kuna peaaegu kõigis teistes membraanides on lipiidid valkudest ülekaalus.
Tsütoplasmaatilise membraani voolavuse tõttu võib erütrotsüütide mahuline kuju muutuda. Väljaspool membraani on pinnavalkude kiht suure hulga süsivesikute jääkidega. Need on glükopeptiidid, mille all on lipiidide kaksikkiht, mille hüdrofoobsed otsad on suunatud erütrotsüüdist sisse ja välja. Membraani all, sisepinnal, on jälle kiht valke, milles pole süsivesikute jääke.
Erütrotsüütide retseptori kompleksid
Membraani ülesanne on tagada erütrotsüütide deformeeritavus, mis on vajalik kapillaaride läbimiseks. Samas annab inimese erütrotsüütide struktuur lisavõimalusi – rakkude interaktsiooni ja elektrolüütide voolu. Süsivesikute jääkidega valgud on retseptormolekulid, tänu millele ei "jahti" erütrotsüüte CD8-leukotsüüdid ja immuunsüsteemi makrofaagid.
Erütrotsüüdid eksisteerivad tänu retseptoritele ja neid ei hävita nende endi immuunsus. Ja kui erütrotsüüdid kaotavad korduva kapillaaride läbisurumise või mehaaniliste kahjustuste tõttu mõned retseptorid, siis põrna makrofaagid "ekstrakteerivad" need vereringest ja hävitavad.
Erütrotsüütide sisemine struktuur
Mis on erütrotsüüt? Selle struktuur pole vähem huvitav kui selle funktsioonid. See rakk sarnaneb hemoglobiini kotiga, mida piirab membraan, millel ekspresseeritakse retseptoreid: diferentseerumisklastrid ja mitmesugused veregrupid (Landsteineri, reesuse, Duffy jt järgi). Kuid raku sees on eriline ja teistest keharakkudest väga erinev.
Erinevused on järgmised: naiste ja meeste erütrotsüüdid ei sisalda tuuma, neil pole ribosoome ja endoplasmaatilist retikulumit. Kõik need organellid eemaldati pärast raku tsütoplasma täitmist hemoglobiiniga. Siis osutusid organellid ebavajalikuks, sest kapillaaride läbisurumiseks oli vaja minimaalse suurusega rakku. Seetõttu sisaldab see ainult hemoglobiini ja mõningaid abivalke. Nende roll pole veel selgunud. Kuid endoplasmaatilise retikulumi, ribosoomide ja tuuma puudumise tõttu on see muutunud kergeks ja kompaktseks ning mis kõige tähtsam, võib see kergesti deformeeruda koos vedela membraaniga. Ja need on punaste vereliblede kõige olulisemad struktuuriomadused.
RBC elutsükkel
Erütrotsüütide peamised omadused on nende lühike eluiga. Nad ei saa rakust eemaldatud ja seetõttu struktuurse tuuma tõttu valku jagada ja sünteesidakahjustused nende rakkudele kogunevad. Selle tulemusena kipuvad erütrotsüüdid vananema. Hemoglobiin, mille põrna makrofaagid erütrotsüütide surma ajal kinni püüavad, saadetakse aga alati uute hapnikukandjate moodustamiseks.
Punaste vereliblede elutsükkel algab luuüdis. See organ esineb lamellaines: rinnaku, niudeluu tiibades, koljupõhja luudes ja ka reieluu õõnes. Siin moodustub tsütokiinide toimel vere tüvirakust müelopoeesi eelkäija koodiga (CFU-GEMM). Pärast jagunemist annab ta hematopoeesi esivanema, mida tähistatakse koodiga (BOE-E). See moodustab erütropoeesi eelkäija, mis on tähistatud koodiga (CFU-E).
Sama rakku nimetatakse punavere idu kolooniaid moodustavaks rakuks. See on tundlik erütropoetiini, neerude kaudu eritatava hormonaalse aine suhtes. Erütropoetiini koguse suurenemine (vastav alt positiivse tagasiside põhimõttele funktsionaalsetes süsteemides) kiirendab punaste vereliblede jagunemis- ja tootmisprotsesse.
Punaste vereliblede moodustumine
CFU-E rakulise luuüdi transformatsioonide järjestus on järgmine: sellest moodustub erütroblast ja sellest - pronormotsüüt, mis tekitab basofiilse normoblasti. Valgu kogunedes muutub see polükromatofiilseks normoblastiks ja seejärel oksüfiilseks normoblastiks. Pärast tuuma eemaldamist muutub see retikulotsüüdiks. Viimane siseneb vereringesse ja diferentseerub (küpseb) normaalseks erütrotsüüdiks.
Punaste vereliblede hävitamine
Ligikaudu 100–125 päeva jooksul rakk ringlebverd, kannab pidev alt hapnikku ja eemaldab kudedest ainevahetusprodukte. See transpordib hemoglobiiniga seotud süsinikdioksiidi ja saadab selle tagasi kopsudesse, täites selle valgumolekulid teel hapnikuga. Ja kui see kahjustub, kaotab see fosfatidüülseriini molekulid ja retseptori molekulid. Seetõttu langeb erütrotsüüt makrofaagi "vaate alla" ja see hävib. Ja heem, mis saadakse kogu seeditud hemoglobiinist, saadetakse uuesti uute punaste vereliblede sünteesiks.
