Lebensdauer der roten Blutkörperchen
Mikrosphären- und Ovalozyten weisen eine geringe mechanische und osmotische Resistenz auf. Dicke geschwollene Erythrozyten agglutinieren und passieren kaum die venösen Sinusoide der Milz, wo sie verweilen und sich einer Lyse und Phagozytose unterziehen.
Die intravaskuläre Hämolyse ist der physiologische Abbau der roten Blutkörperchen direkt im Blutkreislauf. Es macht etwa 10% aller hämolysierenden Zellen aus. Diese Anzahl zerstörter Erythrozyten entspricht 1 bis 4 mg freiem Hämoglobin (Ferrohämoglobin, in dem Fe 2+) in 100 ml Blutplasma. Hämoglobin, das durch Hämolyse in Blutgefäßen freigesetzt wird, wird im Blut an das Plasmaprotein Haptoglobin (Hapto, ich "binde" auf Griechisch) gebunden, das sich auf α bezieht2-Globuline. Der resultierende Hämoglobin-Haptoglobin-Komplex hat eine Mm von 140 bis 320 kDa, während der Glomerularfilter der Niere Mm-Moleküle von weniger als 70 kDa passieren lässt. Der Komplex wird vom RES aufgenommen und von seinen Zellen zerstört.
Die Fähigkeit von Haptoglobin, Hämoglobin zu binden, verhindert dessen extrarenale Elimination. Die Hämoglobin-Bindungskapazität von Haptoglobin beträgt 100 mg in 100 ml Blut (100 mg%). Das Überschreiten der Reservehämoglobin-Bindungskapazität von Haptoglobin (bei einer Hämoglobinkonzentration von 120-125 g / l) oder ein Absinken seines Blutspiegels geht mit der Freisetzung von Hämoglobin über die Nieren mit Urin einher. Dies ist bei einer massiven intravaskulären Hämolyse der Fall.
Beim Eintritt in die Nierentubuli wird Hämoglobin von den Zellen des Nierenepithels adsorbiert. Durch renales tubuläres Epithel reabsorbiertes Hämoglobin wird in situ zerstört, um Ferritin und Hämosiderin zu bilden. Es liegt eine Hämosiderose der Nierentubuli vor. Mit Hämosiderin beladene Epithelzellen der Nierentubuli werden exfoliert und im Urin ausgeschieden. Bei einer Hämoglobinämie von mehr als 125-135 mg in 100 ml Blut ist die tubuläre Reabsorption unzureichend und es tritt freies Hämoglobin im Urin auf.
Es gibt keinen klaren Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Hämoglobinämie und dem Auftreten von Hämoglobinurie. Bei anhaltender Hämoglobinämie kann es zu einer Hämoglobinurie mit einer geringeren Anzahl an freiem Plasma-Hämoglobin kommen. Eine Verringerung der Haptoglobinkonzentration im Blut, die bei längerer Hämolyse infolge ihres Verbrauchs möglich ist, kann bei niedrigeren Konzentrationen von freiem Hämoglobin im Blut zu Hämoglobinurie und Hämosiderinurie führen. Bei einer hohen Hämoglobinämie wird ein Teil des Hämoglobins zu Methämoglobin (Ferryhemoglobin) oxidiert. Möglicher Zerfall von Hämoglobin im Plasma zu Proband und Globin. In diesem Fall wird Häm durch Albumin oder ein spezifisches Plasmaprotein, Hämopexin, gebunden. Die Komplexe machen dann wie Hämoglobin-Haptoglobin eine Phagozytose durch. Erythrozyten-Stroma wird von den Makrophagen der Milz absorbiert und zerstört oder in den Endkapillaren der peripheren Gefäße zurückgehalten.
Laboranzeichen einer intravaskulären Hämolyse:
Anormale intravaskuläre Hämolyse kann mit toxischen, mechanischen, strahlen-, infektiösen, immunen und autoimmunen Schäden an der Erythrozytenmembran, Vitaminmangel und Blutparasiten auftreten. Eine verstärkte intravaskuläre Hämolyse wird bei paroxysmaler nächtlicher Hämoglobinurie, Erythrozytenenzymopatii, Parasitose, insbesondere Malaria, erworbener autoimmuner hämolytischer Anämie, Komplikationen nach der Transfusion und Inkompatibilität beobachtet parenchymale Leberschäden, Schwangerschaft und andere Krankheiten.
Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt
Lebensdauer der roten Blutkörperchen - wie hoch ist sie?
Bei Patienten mit Erkrankungen des hämatopoetischen Systems ist es wichtig zu wissen, wie lange rote Blutkörperchen leben, wie alt und zerstört rote Blutkörperchen sind und welche Faktoren ihre Lebensdauer verkürzen.
Der Artikel diskutiert diese und andere Aspekte der Funktionsweise roter Blutkörperchen.
Blutphysiologie
Das einheitliche Kreislaufsystem im menschlichen Körper wird von Blut und Organen gebildet, die an der Produktion und Zerstörung von Blutkörpern beteiligt sind.
Der Hauptzweck des Blutes ist der Transport, die Aufrechterhaltung des Wasserhaushalts der Gewebe (Anpassung des Verhältnisses von Salz und Proteinen, Gewährleistung der Durchlässigkeit der Wände der Blutgefäße), der Schutz (Unterstützung der menschlichen Immunität).
Die Fähigkeit zur Gerinnung ist eine wesentliche Eigenschaft des Blutes, die erforderlich ist, um einen übermäßigen Blutverlust bei einer Schädigung des Körpergewebes zu verhindern.
Das Gesamtblutvolumen eines Erwachsenen hängt vom Körpergewicht ab und beträgt etwa 1/13 (8%), dh bis zu 6 Liter.
Bei Kindern ist das Blutvolumen relativ groß: Bei Kindern unter einem Jahr beträgt es bis zu 15%, nach einem Jahr bis zu 11% des Körpergewichts.
Das Gesamtvolumen des Blutes wird konstant gehalten, während nicht das gesamte verfügbare Blut durch die Blutgefäße fließt und ein Teil davon in den Blutdepots gespeichert wird - Leber, Milz, Lunge und Hautgefäße.
In der Zusammensetzung des Blutes gibt es zwei Hauptbestandteile - Flüssigkeit (Plasma) und geformte Elemente (Erythrozyten, Leukozyten, Blutplättchen). Plasma macht 52–58% der Gesamtmenge aus, Blutzellen bis zu 48%.
Rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen werden als Blutkörperchen bezeichnet. Fraktionen erfüllen ihre Aufgabe, und in einem gesunden Organismus überschreitet die Anzahl der Zellen in jeder Fraktion bestimmte zulässige Grenzen nicht.
Thrombozyten zusammen mit Plasmaproteinen helfen, das Blut zu gerinnen, die Blutung zu stoppen und übermäßigen Blutverlust zu verhindern.
Weiße Blutkörperchen - weiße Blutkörperchen - sind Teil des menschlichen Immunsystems. Leukozyten schützen den menschlichen Körper vor der Einwirkung von Fremdkörpern, erkennen und zerstören Viren und Toxine.
Weiße Körper verlassen aufgrund ihrer Form und Größe den Blutkreislauf und dringen in das Gewebe ein, wo sie ihre Hauptfunktion ausüben.
Erythrozyten sind rote Blutkörperchen, die aufgrund ihres Hämoglobinproteingehalts Gase (hauptsächlich Sauerstoff) transportieren.
Blut bezieht sich auf einen sich schnell regenerierenden Gewebetyp. Die Erneuerung der Blutzellen erfolgt durch den Abbau alter Elemente und die Synthese neuer Zellen, die in einem der blutbildenden Organe durchgeführt wird.
Im menschlichen Körper ist das Knochenmark für die Produktion von Blutzellen verantwortlich, die Milz ist der Blutfilter.
Die Rolle und Eigenschaften der roten Blutkörperchen
Rote Blutkörperchen sind rote Blutkörperchen, die die Transportfunktion ausüben. Aufgrund des in ihnen enthaltenen Hämoglobins (bis zu 95% der Zellmasse) liefern Blutkörper Sauerstoff aus der Lunge in das Gewebe und Kohlendioxid in entgegengesetzter Richtung.
Obwohl der Zelldurchmesser 7 bis 8 μm beträgt, passieren sie aufgrund der Fähigkeit, ihr Zytoskelett zu deformieren, leicht Kapillaren mit einem Durchmesser von weniger als 3 μm.
Rote Blutkörperchen erfüllen verschiedene Funktionen: Ernährung, Enzym, Atmung und Schutz.
Erythrozyten übertragen Aminosäuren von den Verdauungsorganen auf Zellen, transportieren Enzyme, führen einen Gasaustausch zwischen Lunge und Gewebe durch, binden Toxine und erleichtern deren Entfernung aus dem Körper.
Das Gesamtvolumen der roten Blutkörperchen im Blut ist riesig, rote Blutkörperchen - die zahlreichste Art von Blutelementen.
Bei der Durchführung einer allgemeinen Blutuntersuchung im Labor wird die Konzentration von Körpern in einem kleinen Materialvolumen berechnet - in 1 mm3.
Die zulässigen Werte für rote Blutkörperchen im Blut variieren je nach Patient und sind abhängig von Alter, Geschlecht und Wohnort.
Die erhöhte Anzahl von Erythrozyten bei Säuglingen in den ersten Tagen nach der Geburt ist auf den hohen Sauerstoffgehalt im Blut von Kindern während der Entwicklung des Fötus zurückzuführen.
Eine Erhöhung der Konzentration roter Blutkörperchen hilft, den Körper des Kindes vor Hypoxie zu schützen, wenn das Blut der Mutter nicht genügend Sauerstoff liefert.
Für die Bewohner des Hochlandes ist eine Veränderung der normalen Leistung der roten Blutkörperchen in hohem Maße charakteristisch.
Zur gleichen Zeit kehren die Werte für das Volumen der roten Blutkörperchen zu den allgemeinen Normen zurück, wenn der Wohnort in ebenes Gelände verlegt wird.
Sowohl die Zunahme als auch die Abnahme der Anzahl roter Körper im Blut wird als eines der Symptome der Entwicklung von Pathologien innerer Organe angesehen.
Ein Anstieg der Konzentration roter Blutkörperchen wird bei Nierenerkrankungen, COPD, Herzfehlern und bösartigen Tumoren beobachtet.
Die Verringerung der Anzahl roter Blutkörperchen ist typisch für Patienten mit Anämie unterschiedlicher Herkunft und Krebspatienten.
Bildung roter Blutkörperchen
Das gemeinsame Material des hämatopoetischen Systems für Blutzellen sind die polypotenten undifferenzierten Zellen, aus denen in verschiedenen Stadien der Synthese rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Lymphozyten und Blutplättchen hergestellt werden.
Bei der Teilung dieser Zellen verbleibt nur ein kleiner Teil in Form von Stammzellen, die im Knochenmark verbleiben, und mit zunehmendem Alter nimmt die Anzahl der ursprünglichen mütterlichen Zellen auf natürliche Weise ab.
Die meisten erhaltenen Körper sind differenziert, es entstehen neue Zelltypen. Rote Blutkörperchen werden in den Gefäßen des roten Knochenmarks gebildet.
Der Prozess der Bildung von Blutzellen wird durch Vitamine und Mikroelemente (Eisen, Kupfer, Mangan usw.) reguliert. Diese Substanzen beschleunigen die Produktion und Differenzierung von Blutbestandteilen, sind an der Synthese ihrer Bestandteile beteiligt.
Die Hämopoese wird auch durch innere Ursachen reguliert. Die Produkte der Spaltung von Blutelementen werden zu einem Stimulator der Synthese neuer Blutzellen.
Erythropoetin spielt die Rolle des Hauptregulators der Erythropoese. Das Hormon stimuliert die Bildung roter Blutkörperchen aus den vorhergehenden Zellen und erhöht die Geschwindigkeit der Retikulozytenfreisetzung aus dem Knochenmark.
Erythropoetin wird im Körper eines Erwachsenen von den Nieren produziert, eine kleine Anzahl wird von der Leber produziert. Der Anstieg der roten Blutkörperchen aufgrund von Sauerstoffmangel im Körper. Die Nieren und die Leber produzieren bei Sauerstoffmangel aktiv das Hormon.
Die durchschnittliche Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 100 - 120 Tage. Im menschlichen Körper wird ständig das Depot der roten Blutkörperchen aktualisiert, das mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2,3 Millionen pro Sekunde aufgefüllt wird.
Der Differenzierungsprozess der roten Blutkörperchen wird streng überwacht, um die Konstanz der Anzahl der zirkulierenden roten Körper aufrechtzuerhalten.
Der Schlüsselfaktor, der die Zeit und Geschwindigkeit der Produktion roter Blutkörperchen beeinflusst, ist die Konzentration von Sauerstoff im Blut.
Das Differenzierungssystem der roten Blutkörperchen reagiert sehr empfindlich auf Veränderungen des Sauerstoffgehalts im Körper.
Altern und Tod der roten Blutkörperchen
Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 3-4 Monate. Danach werden rote Blutkörperchen aus dem Kreislaufsystem entfernt, um ihre übermäßige Ansammlung in den Gefäßen zu beseitigen.
Es kommt vor, dass die roten Körper unmittelbar nach der Bildung im Knochenmark absterben. Mechanische Schäden können zu einem frühen Stadium der Bildung zur Zerstörung roter Blutkörperchen führen (Verletzungen führen zu Gefäßschäden und zur Bildung von Hämatomen, bei denen rote Blutkörperchen zerstört werden).
Der Mangel an mechanischem Widerstand gegen den Blutfluss beeinträchtigt das Leben der roten Blutkörperchen und erhöht deren Lebensdauer.
Theoretisch können rote Blutkörperchen mit Ausnahme der Deformation unbegrenzt durch das Blut zirkulieren, aber solche Bedingungen sind für menschliche Gefäße unmöglich.
Während ihrer Existenz erleiden rote Blutkörperchen mehrere Schäden, was zu einer Verschlechterung der Gasdiffusion durch die Zellmembran führt.
Die Effizienz des Gasaustauschs ist stark verringert, so dass diese roten Blutkörperchen aus dem Körper entfernt und durch neue ersetzt werden müssen.
Wenn die geschädigten roten Blutkörperchen nicht rechtzeitig zerstört werden, beginnt ihre Membran im Blut zu zerfallen und setzt Hämoglobin frei.
Der Prozess, der normalerweise in der Milz stattfinden sollte, findet direkt im Blut statt, das mit Proteinen in den Nieren und der Entwicklung von Nierenversagen behaftet ist.
Veraltete rote Blutkörperchen werden von Milz, Knochenmark und Leber aus dem Blutkreislauf entfernt. Makrophagen erkennen Zellen, die lange durch das Blut zirkuliert haben.
Solche Zellen enthalten eine geringe Anzahl von Rezeptoren oder sind erheblich geschädigt. Der Erythrozyten wird vom Makrophagen absorbiert und Eisenionen werden während des Prozesses freigesetzt.
In der modernen Medizin spielen bei der Behandlung von Diabetes mellitus Daten über Erythrozyten (wie hoch ist ihre Lebenserwartung, die die Produktion von Blutkörpern beeinflusst) eine wichtige Rolle, da sie zur Bestimmung des Gehalts an glykiertem Hämoglobin beitragen.
Anhand dieser Informationen können Ärzte nachvollziehen, wie sich die Zuckerkonzentration im Blut in den letzten 90 Tagen erhöht hat.
Erythropoese, Lebensdauer und Alterung der Erythrozyten
Die Bildung roter Blutkörperchen oder Erythropoese tritt im roten Knochenmark auf. Die Erythrozyten zusammen mit dem hämatopoetischen Gewebe werden als "roter Blutspross" oder Erythron bezeichnet.
Für die Bildung der roten Blutkörperchen werden Eisen und eine Reihe von Vitaminen benötigt.
Eisen, das der Körper aus dem Hämoglobin der roten Blutkörperchen und mit der Nahrung erhält. Das dreiwertige Eisen der Nahrung wird durch eine Substanz in der Darmschleimhaut in zweiwertiges Eisen umgewandelt. Mit Hilfe des Transferrin-Proteins wird Eisen vom Plasma absorbiert und zum Knochenmark transportiert, wo es in das Hämoglobin-Molekül eingebaut wird. Überschüssiges Eisen wird in Form einer Verbindung mit einem Protein - Ferritin oder mit Protein und einem Lipoid - Hämosiderin in der Leber abgelagert. Bei Eisenmangel entwickelt sich eine Eisenmangelanämie.
Vitamin B12 (Cyanocobalamin) und Folsäure werden zur Bildung roter Blutkörperchen benötigt. Vitamin B12 gelangt über die Nahrung in den Körper und wird als äußerer Faktor der Blutbildung bezeichnet. Für seine Resorption ist eine Substanz (Gastromukoproteid) notwendig, die von den Schleimhautdrüsen des Pylorus des Magens gebildet wird und als innerer Blutbildungsfaktor Castle bezeichnet wird. Bei Vitamin-B12-Mangel kommt es zu einer B12-Mangelanämie, die entweder durch unzureichende Nahrungsaufnahme (Leber, Fleisch, Eier, Hefe, Kleie) oder mangels eines inneren Faktors (Resektion des unteren Magendrittels) verursacht wird. Es wird angenommen, dass Vitamin B12 die Globinsynthese fördert. Vitamin B12 und Folsäure sind an der DNA-Synthese in Kernformen roter Blutkörperchen beteiligt. Vitamin B2 (Riboflavin) ist für die Bildung des Lipidstroms der roten Blutkörperchen notwendig. Vitamin B6 (Pyridoxin) ist an der Bildung von Häm beteiligt. Vitamin C stimuliert die Aufnahme von Eisen aus dem Darm, verstärkt die Wirkung von Folsäure. Vitamin E (α-Tocopherol) und Vitamin PP (Pantothensäure) stärken die Lipidmembran der Erythrozyten und schützen sie vor Hämolyse.
Für eine normale Erythropoese sind Spurenelemente notwendig. Kupfer hilft bei der Aufnahme von Eisen im Darm und trägt zur Aufnahme von Eisen in die Hämstruktur bei. Nickel und Kobalt sind an der Synthese von Hämoglobin und hämhaltigen Molekülen beteiligt, die Eisen verwenden. Im Körper sind 75% des Zinks in Erythrozyten in der Zusammensetzung des Enzyms Carboanhydrase enthalten. Zinkmangel verursacht Leukopenie. Durch die Wechselwirkung von Selen mit Vitamin E wird die Erythrozytenmembran vor Schäden durch freie Radikale geschützt.
Die physiologischen Regulatoren der Erythropoese sind Erythropoetin, die hauptsächlich in den Nieren sowie in der Leber, der Milz gebildet werden und in geringen Mengen ständig im Blutplasma gesunder Menschen vorhanden sind. Erythropoietine fördern die Proliferation von Vorläuferzellen der Erythroidserie - CFU-E (koloniebildende Erythrozyteneinheit) und beschleunigen die Synthese von Hämoglobin. Sie stimulieren die Synthese von Boten-RNA, die für die Bildung von Enzymen erforderlich ist, die an der Bildung von Häm und Globin beteiligt sind. Erythropoetin erhöht auch den Blutfluss in den Blutgefäßen des hämatopoetischen Gewebes und die Retikulozytenproduktion im Blut. Die Produktion von Erythropoetin wird bei Hypoxien verschiedener Ursachen stimuliert: Aufenthalt in den Bergen, Blutverlust, Blutarmut sowie Herz- und Lungenerkrankungen. Erythropoese wird durch männliche Sexualhormone aktiviert, die bei Männern einen höheren Gehalt an roten Blutkörperchen verursachen als bei Frauen. Stimulanzien der Erythropoese sind somatotropes Hormon, Thyroxin, Katecholamine, Interleukine. Die Hemmung der Erythropoese wird durch spezielle Substanzen verursacht - Inhibitoren der Erythropoese, die gebildet werden, wenn die Masse der zirkulierenden Erythrozyten zunimmt, zum Beispiel bei Menschen, die von Bergen abstammen. Die Erythropoese wird durch weibliche Sexualhormone (Östrogene) und Keylons gehemmt. Das sympathische Nervensystem aktiviert die Erythropoese, parasympathisch - hemmt. Nervöse und endokrine Wirkungen auf die Erythropoese werden anscheinend durch Erythropoetin bewirkt.
Über die Intensität der Erythropoese entscheidet sich die Anzahl der Retikulozyten - die Vorläufer der roten Blutkörperchen. Normalerweise beträgt ihre Anzahl 1 - 2%.
Die Zerstörung von Erythrozyten erfolgt in der Leber, der Milz und im Knochenmark durch Zellen des mononukleären Phagozytensystems. Erythrozytenabbauprodukte sind auch Blutstimulanzien.
Die durchschnittliche Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt etwa 120 Tage. Im Körper werden täglich etwa 200 Millionen rote Blutkörperchen zerstört (und gebildet). Mit zunehmendem Alter treten Veränderungen im Erythrozytenplasmolemid auf: Insbesondere der Gehalt an Sialinsäuren, die die negative Ladung der Membran bestimmen, nimmt im Glycocalyx ab. Es werden Veränderungen im Cytoskelettprotein von Spectrin festgestellt, die zur Umwandlung der scheibenförmigen Form des Erythrozyten in eine Kugelform führen. Im Plasmolemma treten spezifische Rezeptoren für autologe Antikörper (IgG) auf, die bei Wechselwirkung mit diesen Antikörpern Komplexe bilden, die für die "Erkennung" solcher Erythrozyten durch ihre Makrophagen und die anschließende Phagozytose sorgen. Mit dem Altern der roten Blutkörperchen kommt es zu einer Verletzung ihrer Gasaustauschfunktion.
Zum ersten Mal treten Erythrozyten in Nemertin, Mollusken, Anneliden und Stachelhäutern (Primärfäule) auf. Rote Blutkörperchen von Wirbellosen sind relativ groß, hauptsächlich Kernzellen, der Gehalt an Atmungspigment in ihnen ist gering.
Im Verlauf der Evolution von Organismen besteht die Tendenz, die Größe der roten Blutkörperchen zu verringern, aber die Gesamtmenge an Sauerstoff, die im Blut enthalten ist, nimmt zu. Hämoglobin kann Sauerstoff, Kohlendioxid und andere Gase binden. In Erythrozyten mit Kugelform und gefüllt mit Hämoglobin wird die Atmungsfunktion (Gastransport) hauptsächlich von dem Hämoglobin ausgeführt, das sich im membrannahen Bereich befindet, da Gase keine Zeit haben, in die Dicke des Erythrozyten einzudringen. Es stellt sich heraus, dass ein Teil des Hämoglobins nicht am Gastransport beteiligt ist und die roten Blutkörperchen es vergebens transportieren. Im Laufe der Evolution wird das in einer großen Zelle enthaltene Hämoglobin in mehrere kleine Zellen aufgeteilt. Mit abnehmender Größe der roten Blutkörperchen nimmt das Gesamtvolumen der Hämoglobin transportierenden Gase im Blut zu, so dass der Sauerstoffgehalt in ihm möglicherweise höher ist als in großen Zellen. 3 zeigt das Verhältnis der Erythrozytengrößen bei verschiedenen Tieren. Es ist ersichtlich, dass bei Säugetieren die Größe der Zellen viel geringer ist als bei Vögeln, Reptilien und Amphibien. Die größten roten Blutkörperchen bei Amphibien, zu denen insbesondere Salamander und Protea gehören. Die Größe ihrer roten Blutkörperchen beträgt ca. 70 µm (1 µm = 0,001 mm). Zum Vergleich haben humane Erythrozyten einen Durchmesser von etwa 8 Mikron und dieser ist, wie aus 3 ersichtlich, noch nicht der kleinste.
Dh Bei Wirbeltieren ist die Konzentration der Erythrozyten natürlich umgekehrt proportional zu ihrer Größe. Die Entwicklung des Erythrozyten selbst ging unter Berücksichtigung seiner Hauptfunktion als Sauerstoffträger den Weg, die Intensität der Atmung der Zelle selbst und den Verlust ihrer Kerne zu verringern, da Kernzellen mehr Sauerstoff für ihren Austauschbedarf verbrauchen als nichtnukleare. Darüber hinaus ist dieser Vorgang nicht abstrakt verlaufen. Es ist eng mit dem Lebensstil einer bestimmten Tiergruppe verbunden, mit der Höhe ihres Energiestoffwechsels, also mit den Lebensbedingungen der Art.
Atemwegspigmente tauchen in der Frühzeit der Tierwelt auf. Hämoglobin kommt in den Zellen der Ciliaten vor, fehlt in der Darmhöhle und kommt in Würmern und Nemertin wieder vor. Hämoglobin als ältestes Atmungspigment verbreitete sich im Laufe der nachfolgenden Evolution am weitesten. Darüber hinaus ist seine Lokalisation unterschiedlich: in der Hämolymphe, in Blutzellen, in Muskeln, Nerven und anderen Zellen des Körpers. Nur in der Reihe der Wirbeltiere ist Hämoglobin fest in roten Blutkörperchen fixiert. Er ist die einzige Art von Atempigment im Blut.
Primordiale Patienten haben eine Vielzahl von Atemwegspigmenten (Hämocyanin, Hämoglobin, Hemiritrin) und eine Vielzahl ihrer Lokalisationen. Sekundäre haben in der Regel Hämoglobin. Die Tatsache, dass dieses Pigment sowohl in Plasma als auch in Erythrozyten enthalten ist, war einer der Vorteile gegenüber Hämocyanin, das ausschließlich im gelösten Zustand vorliegt. Es ist offensichtlich, dass die qualitativen Eigenschaften eines Atmungspigments durch die Existenzbedingungen des Organismus bestimmt werden. Pigmente zeigten sich als Anpassung an den Sauerstoffmangel.
Die Frage, warum die Natur, die eindeutig Hämoglobin bevorzugt, andere Pigmente - Hämocyanin mit Kupfer, Hämovanadin mit Vanadium usw. - zurückbehalten hat, bleibt bis zum Ende offen. Nachdem die Organismen diese Pigmente unter dem Einfluss bestimmter Bedingungen aus der Natur erhalten hatten, existierten sie weiterhin sicher und behielten ihre Form über Millionen von Jahren bei. Die meisten Tiergruppen bevorzugen jedoch die Evolution, wobei Hämoglobin offensichtlich das am besten geeignete Pigment ist. Hämoglobin wird auch auf alle Wirbeltiere übertragen.
Gebildete Elemente aus Blut.
Durchschnittswerte pro Liter für Blutzellen: - Erythrozyten (4,5-5,5) x 1012 - Leukozyten (4-8) x 109 Thrombozyten (150-350) x 109 Leukozyten werden ebenfalls in folgende Gruppen eingeteilt: • Neutrophile (neutrophile Granulozyten) ) 60-70% • Eosinophile (eosinophile Granulozyten) 2-3% • Basophile (basophile Granulozyten) 0,5-1% • Lymphozyten 20-30%
Erythrozyten (rote Blutkörperchen) sind kreisförmige Strukturen mit einer Scheibenform mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 7,5 Mikrometern. Biconcave gibt ihnen das optimale Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Diese Form trägt zur Absorption und Freisetzung von Sauerstoff bei (da die Diffusion über kurze Strecken erfolgt) und erleichtert die passive Verformung beim Durchgang durch enge Kapillaren. Der Inhalt der Erythrozytenzelle wird fast vollständig vom Eisenrot-haltigen Pigment Hämoglobin eingenommen, das reversibel Sauerstoff bindet. Sauerstoffhaltiges Hämoglobin (im arteriellen Blut) hat eine hellrote Farbe, sauerstoffarm (im venösen Blut) - dunkelrot.
Normalerweise beträgt die Anzahl der roten Blutkörperchen bei Männern etwa 5,3 x 10² Zellen pro Liter, bei Frauen 4,6 x 10² Zellen / l; Ihre Menge hängt vom Sauerstoffbedarf des Körpers und dem Vorhandensein von Sauerstoff in der Lunge ab. Beispielsweise steigt dieser Wert in großer Höhe über dem Meeresspiegel an (Erythrozythämie). Wenn infolge pathologischer Prozesse die Bildung oder Lebensdauer der roten Blutkörperchen unzureichend wird, tritt eine Anämie auf. Die häufigsten Ursachen sind Eisenmangel, Vitamin-Bj2-Mangel und Folsäuremangel.
Bildung, Lebensdauer und Zerstörung
Der Ort der Bildung und Reifung von Erythrozyten sind die Stammzellen des roten Knochenmarks. Während der Reifung verlieren sie ihre Kerne und Zellorganellen und gelangen in das periphere Blutkreislaufsystem (Kreislaufsystem). Jede Minute produziert ein Mensch etwa 160 Millionen rote Blutkörperchen. Das letzte Stadium der Reifung von Erythrozyten im Blut (Retikulozyten; ca. 1%) ist an der Granulatstruktur zu erkennen, die als separate Flecken sichtbar ist. Nach dem Blutverlust nimmt die Anzahl der Retikulozyten im Blut zu.
Die durchschnittliche Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 120 Tage. Sie werden hauptsächlich in der Milz oder Leber zerstört. Der Teil des Hämoglobinmoleküls, der kein Eisen enthält, bildet ein Gallenfarbstoff (Bilirubin). Das freigesetzte Eisen kann gespeichert und für die Hämoglobinproduktion wiederverwendet werden.
In hypertonischen Lösungen verlieren Erythrozyten Wasser und schrumpfen (die Zellmembran nimmt eine klumpige Form an), in hypotonischen Lösungen absorbieren sie Wasser und brechen (Hämolyse). Das Hämoglobin tritt aus und die Zellen werden transparent.
Neben roten Blutkörperchen enthält das Blut relativ farblose Zellen - weiße Blutkörperchen (Leukozyten). Hierzu zählen Granulozyten (polymorphkernige Leukozyten oder Polymorphkernkerne), Lymphozyten und Monozyten. Ihre Lebenserwartung variiert im Gegensatz zur Lebensdauer der roten Blutkörperchen stark und reicht von mehreren Stunden bis zu mehreren Jahren. Weiße Blutkörperchen bilden zusammen mit den Organen des Immunsystems (Milz, Thymusdrüse (Thymus), Lymphknoten, Mandeln usw.) das Immunsystem, das in unspezifische und spezifische unterteilt ist.
Die Anzahl der Leukozyten variiert zwischen 4 x 10 & sup9; und 8 x 10 & sup9; Zellen / l, sie kann jedoch wesentlich höher sein - 10 x 10 & sup9; Zellen / l (Leukozytose). Der Zustand, in dem ihre Anzahl unter 2 × 10 9 Zellen / l abnimmt, wird als Leukopenie bezeichnet (zum Beispiel nach einer Schädigung des Ortes ihrer Bildung). Leukozyten bilden sich wie Erythrozyten im roten Knochenmark und gelangen nach Reifung und Fortpflanzung in die Blutbahn. Eine Ausnahme bilden Lymphozyten, deren Stammzellen sich im Knochenmark befinden, die sich jedoch in anderen lymphoiden Organen (z. B. im Thymus oder in den Lymphknoten) vermehren und differenzieren können.
Die meisten Leukozyten verwenden Blut nur als Transportmittel vom Ort ihrer Bildung im Knochenmark zum Ort ihrer Funktion. Diese Zellen üben ihre Immunfunktionen fast ausschließlich außerhalb des Gefäßsystems aus, d. H. Im Bindegewebe oder in den lymphoiden Organen. Nach dem Passieren der Wände von Kapillaren und postkapillären Venen (Leukozyten-Diapedese) können sie sich durch Amöboid-Bewegung unabhängig voneinander bewegen.
Granulozyten werden durch in ihnen enthaltene Granula (granuläre zelluläre Einschlüsse) in Neutrophile, Eosinophile und Basophile unterteilt. Alle von ihnen haben Kerne, die aus mehreren Lappen bestehen (polymorphkernige Leukozyten, polymorphkernige Kerne). Im Gegensatz dazu sind die unreifen Stadien am Messerkern zu erkennen.
Neutrophile Granulozyten werden auch Phagozyten genannt, da sie Fremdstoffe durch Phagozytose einfangen (von griechischen Phagenfressern, verschlingen). Sie sind Teil des unspezifischen Immunsystems und erreichen als erste die Entzündungsstelle. Das Granulat dieser Zellen enthält eine Reihe von lysosomalen Enzymen (hydrolytische, proteolytische Enzyme), die Krankheitserreger und Zelltrümmer zerstören und diese unschädlich machen. Infolgedessen sterben polymorphe Neutrophile in den meisten Fällen selbst ab (was zur Bildung von Eiter führt).
Eosinophile sind auch zur Phagozytose fähig, insbesondere Antigen-Antikörper-Komplexe. Sie nehmen an allergischen Reaktionen teil, indem sie einen Überschuss an Histamin binden und inaktivieren, der von Mastzellen oder basophilen Granulozyten ausgeschieden wird. Daher besteht die Hauptaufgabe von Eosinophilen darin, allergische Reaktionen zu begrenzen. Darüber hinaus enthalten ihre Granulate eine Reihe von schnell wirkenden Enzymen, die freigesetzt werden, wenn es notwendig ist, ihre Zielzellen zu schädigen.
Basophile machen einen sehr kleinen Teil der menschlichen Blutzellen aus. Ihr Granulat enthält hauptsächlich Histamin und Heparin. Histamin ist für die sofortige Überempfindlichkeit (erhöhte Gefäßpermeabilität, Kontraktion des glatten Muskelgewebes) verantwortlich, während Heparin gerinnungshemmende (gerinnungshemmende) Eigenschaften aufweist.
Im Kreislauf befindliche Lymphozyten (kleine Lymphozyten) sind etwa so groß wie Erythrozyten, während große Lymphozyten hauptsächlich in den lymphoiden Organen vorhanden sind. Lymphozyten haben einen deutlich größeren Zellkern und ihr Zytoplasma ist reich an Zellorganellen. Diese Zellen mit spezifischer Immunität werden auch im roten Knochenmark gebildet, erreichen jedoch auf dem Weg der Durchblutung verschiedene lymphoide Organe und entwickeln sich dort zu Zellen eines spezifischen Immunsystems.
Dies sind die weißen Blutkörperchen der größten Größe. Sie zeichnen sich durch einen ovalen oder bohnenförmigen Kern und zahlreiche Lysosomen im Zytoplasma aus. Wie andere Leukozyten bilden sich Monozyten im roten Knochenmark, aber nach dem Eintritt in den Blutkreislauf verbleiben nur noch etwa 20 bis 30 Stunden darin. Danach verlassen die Monozyten das Gefäßsystem und verwandeln sich in Gewebemakrophagen. Im Immunsystem erfüllen Monozyten und Makrophagen zahlreiche Aufgaben, die hauptsächlich an einer unspezifischen Immunantwort beteiligt sind. Ihre Funktionen umfassen Phagozytose und intrazelluläre Zerstörung (Verdauung) von Bakterien, Pilzen, Parasiten sowie geschädigten Körperzellen. Darüber hinaus nehmen sie an einer spezifischen Immunität teil, indem sie Informationen über fremde Antigene an Lymphozyten übertragen.
Thrombozyten oder Thrombozyten spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung und Blutstillung (dem Prozess der Blutstillung). Sie werden im Knochenmark gebildet, indem ein Teil des Zytoplasmas von riesigen Knochenmarkszellen (Megakaryozyten) abgetrennt wird und in Form unregelmäßiger Platten in den Blutkreislauf gelangt. Ihr Zytoplasma enthält keinen Kern und hat eine geringe Menge an Organellen. Die Lebensdauer der Thrombozyten beträgt ca. 5-10 Tage, danach werden sie in der Milz zerstört. Wenn eine Gefäßwand beschädigt ist, haften Blutplättchen daran und zersetzen sich, wobei Enzyme (zum Beispiel Thrombokinase) freigesetzt werden. Letztere werden mit anderen Faktoren (Thrombin, Fibrinogen) zur Blutgerinnung kombiniert.
Rote Blutkörperchen sind das. Was sind rote Blutkörperchen?
Rote Blutkörperchen (aus dem Griechischen. Ἐρυθρός - rot und κύτος - Behälter, Zelle), auch bekannt als rote Blutkörperchen - menschliche Blutkörperchen, Wirbeltiere und einige Wirbellose (Stachelhäuter).
Funktionen
Die Hauptfunktion der roten Blutkörperchen ist die Übertragung von Sauerstoff von der Lunge zum Körpergewebe und der Transport von Kohlendioxid (Kohlendioxid) in die entgegengesetzte Richtung.
Sie nehmen aber nicht nur am Atmungsprozess teil, sondern erfüllen auch die folgenden Funktionen im Körper:
- an der Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichts teilnehmen;
- Unterstützung der Isotonie von Blut und Gewebe;
- Aminosäuren und Lipide werden aus dem Blutplasma adsorbiert und in Gewebe übertragen.
Bildung roter Blutkörperchen
Die Bildung roter Blutkörperchen (Erythropoese) erfolgt im Knochenmark des Schädels, der Rippen und der Wirbelsäule und bei Kindern auch im Knochenmark an den Enden der langen Knochen der Arme und Beine. Die Lebenserwartung beträgt 3-4 Monate, in Leber und Milz kommt es zur Zerstörung (Hämolyse). Vor dem Eintritt in das Blut durchlaufen die roten Blutkörperchen mehrere Stufen der Proliferation und Differenzierung in der Zusammensetzung des Erythrons - des roten hämatopoetischen Keims.
a) Aus den hämatopoetischen Stammzellen erscheint zunächst eine große Zelle mit einem Zellkern, der keine charakteristische rote Farbe aufweist - Megaloblasten
b) Dann wird es rot - jetzt ist es ein Erythroblast
c) Verkleinerung im Entwicklungsprozess - jetzt ist es Normozyten
d) verliert seinen Kern - jetzt ist es Retikulozyten. Bei Vögeln, Reptilien, Amphibien und Fischen verliert der Kern einfach seine Aktivität, behält jedoch die Fähigkeit zur Reaktivierung bei. Gleichzeitig mit dem Verschwinden des Zellkerns verschwinden mit dem Wachstum des Erythrozyten Ribosomen und andere an der Proteinsynthese beteiligte Komponenten aus seinem Zytoplasma.
Retikulozyten gelangen in den Kreislauf und werden nach wenigen Stunden zu vollwertigen Erythrozyten.
Struktur und Zusammensetzung
Typischerweise haben rote Blutkörperchen die Form einer Bikonkavenscheibe und enthalten hauptsächlich das Atmungspigment Hämoglobin. Bei einigen Tieren (z. B. Kamel, Frosch) sind die roten Blutkörperchen oval.
Der Gehalt der roten Blutkörperchen wird hauptsächlich durch das Atmungspigment Hämoglobin repräsentiert, das rotes Blut verursacht. In den frühen Stadien ist die Menge an Hämoglobin in ihnen jedoch gering, und im Erythroblastenstadium ist die Zellfarbe blau; Später wird die Zelle grau und erhält, sobald sie vollständig ausgereift ist, eine rote Farbe.
Erythrozyten (rote Blutkörperchen) einer Person.
Eine wichtige Rolle bei der Erythrozyten durchführt Zelle (Plasma) membranpermeablen Gase (Sauerstoff, Kohlendioxid), Ionen (Na, K) und Wasser. Transmembranproteine, Glycophorine, die aufgrund der großen Anzahl von Sialinsäureresten für etwa 60% der negativen Ladung auf der Oberfläche von Erythrozyten verantwortlich sind, dringen in das Plasmolemma ein.
Auf der Oberfläche der Lipoproteinmembran befinden sich spezifische Antigene mit Glykoproteincharakter - Agglutinogene - Faktoren von Blutgruppensystemen (mehr als 15 Blutgruppensysteme wurden untersucht: AB0, Rh, Duffy, Kell, Kidd), die eine Erythrozytenagglutination verursachen.
Die Wirksamkeit der Hämoglobinfunktion hängt von der Größe der Kontaktfläche des Erythrozyten mit der Umgebung ab. Die Gesamtfläche aller roten Blutkörperchen im Körper ist umso größer, je kleiner sie sind. In niederen Vertebraten große Erythrozyten (beispielsweise caudate Amphibie amfiumy - 70 Mikrometer im Durchmesser), die kleiner als die roten Blutzellen von höheren Wirbeltieren (zum Beispiel einer Ziege - 4 Mikrometer im Durchmesser). Beim Menschen beträgt der Durchmesser der roten Blutkörperchen 7,2-7,5 µm, die Dicke - 2 µm, das Volumen - 88 µm³.
Bluttransfusion
Bei der Bluttransfusion vom Spender zum Empfänger ist eine Agglutination (Verklebung) und Hämolyse (Zerstörung) der Erythrozyten möglich. Um dies zu verhindern, sollten die von K. Landsteiner und J. Jansky im Jahr 1900 entdeckten Blutgruppen berücksichtigt werden: Die Agglutination wird durch Proteine auf der Oberfläche der Erythrozyten-Antigene (Agglutinogene) und Antikörper (Agglutinine) im Plasma verursacht. Es gibt 4 Blutgruppen, die jeweils durch unterschiedliche Antigene und Antikörper gekennzeichnet sind. Eine Transfusion ist nur zwischen Vertretern der gleichen Blutgruppe möglich. Zum Beispiel ist I Blutgruppe (0) ein universeller Spender und IV (AB) ein universeller Empfänger.
In den Körper legen
Die Form der Bikonkavscheibe ermöglicht den Durchgang roter Blutkörperchen durch die engen Lücken der Kapillaren. In den Kapillaren bewegen sie sich mit einer Geschwindigkeit von 2 Zentimetern pro Minute, wodurch sie Zeit haben, Sauerstoff vom Hämoglobin zum Myoglobin zu übertragen. Myoglobin wirkt als Vermittler, indem es dem Hämoglobin im Blut Sauerstoff entzieht und ihn auf die Cytochrome in den Muskelzellen überträgt.
Die Anzahl der Erythrozyten im Blut bleibt normalerweise konstant (4,5 bis 5 Millionen Erythrozyten bei einer Person mit 1 mm³ Blut, 15,4 Millionen (Lamas) und 13 Millionen (Ziegen) Erythrozyten bei einigen Huftieren und 500.000 bei Reptilien). Die Gesamtzahl der roten Blutkörperchen nimmt mit der Anämie ab und mit der Polyzythämie zu.
Die durchschnittliche Lebensdauer eines menschlichen Erythrozyten beträgt 125 Tage (etwa 2,5 Millionen Erythrozyten werden pro Sekunde gebildet und die gleiche Anzahl von ihnen zerstört). Bei Hunden - 107 Tage, bei Kaninchen und Katzen - 68.
Pathologie
Bei verschiedenen Blutkrankheiten können rote Blutkörperchen Farbe, Größe, Anzahl und Form ändern. sie können beispielsweise sichelförmig, oval oder zielförmig sein.
Wenn sich das Säure-Base-Gleichgewicht des Blutes in Richtung der Versauerung ändert (von 7,43 bis 7,33), werden Erythrozyten in Form von Münzsäulen oder ihrer Aggregation zusammengeklebt.
Der durchschnittliche Hämoglobingehalt für Männer beträgt 13,3–18 g% (oder 4,0–5,0 * 1012 Einheiten), für Frauen 11,7–15,8% (oder 3,9–4,7 * 1012 Einheiten). Die Einheit des Hämoglobinspiegels ist der Prozentsatz an Hämoglobin in 1 Gramm roten Blutkörperchen.
Was sind die Funktionen roter Blutkörperchen, wie viele leben und wo werden sie zerstört?
Rote Blutkörperchen - eines der wichtigsten Elemente des Blutes. Sauerstoffanreicherung der Organe (O2) und die Entfernung von Kohlendioxid (CO2) - die Hauptfunktion der gebildeten Elemente der Blutflüssigkeit.
Signifikante und andere Eigenschaften von Blutzellen. Wenn man weiß, was rote Blutkörperchen sind, wie viele davon leben, wo sie zerstört werden und andere Daten, kann eine Person ihren Gesundheitszustand überwachen und rechtzeitig korrigieren.
Allgemeine Definition der roten Blutkörperchen
Wenn Sie das Blut unter einem Rasterelektronenmikroskop betrachten, können Sie sehen, welche Form und Größe die roten Blutkörperchen haben.
Menschliches Blut unter dem Mikroskop
Gesunde (intakte) Zellen sind kleine Scheiben (7-8 Mikrometer), die auf beiden Seiten konkav sind. Sie werden auch als rote Blutkörperchen bezeichnet.
Die Anzahl der Erythrozyten in der Blutflüssigkeit übersteigt den Wert der weißen Blutkörperchen und Blutplättchen. In einem Tropfen menschlichen Blutes befinden sich ungefähr 100 Millionen dieser Zellen.
Reife Erythrozyten sind beschichtet. Es hat keinen Zellkern und keine Organellen außer dem Zytoskelett. Das Innere der Zelle ist mit einer konzentrierten Flüssigkeit (Zytoplasma) gefüllt. Es ist mit Hämoglobin-Pigment gesättigt.
Die chemische Zusammensetzung der Zelle umfasst neben Hämoglobin:
Hämoglobin ist ein Protein, das aus Häm und Globin besteht. Häm enthält Eisenatome. Eisen im Hämoglobin, das Sauerstoff in der Lunge bindet, färbt das Blut hellrot. Es wird dunkel, wenn Sauerstoff im Gewebe freigesetzt wird.
Blutkörper haben aufgrund ihrer Form eine große Oberfläche. Eine vergrößerte Zelloberfläche verbessert den Gasaustausch.
Rote Blutkörperchen elastisch. Die sehr kleine Größe und Flexibilität der roten Blutkörperchen ermöglichen einen einfachen Durchgang durch die kleinsten Gefäße - Kapillaren (2-3 Mikrometer).
Wie viele lebende rote Blutkörperchen
Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 120 Tage. Während dieser Zeit erfüllen sie alle ihre Funktionen. Dann zusammenbrechen. Der Ort des Aussterbens ist die Leber, die Milz.
Rote Blutkörperchen zersetzen sich schneller, wenn sich ihre Form ändert. Wenn Unebenheiten in ihnen auftreten, werden Echinozyten gebildet und Vertiefungen bilden Stomatozyten. Poikilozytose (Formänderung) führt zum Absterben der Zellen. Eine Pathologie der Scheibenform ergibt sich aus einer Schädigung des Zytoskeletts.
Video - Blutfunktion. Rote Blutkörperchen
Wo und wie werden sie gebildet?
Die roten Blutkörperchen des Vitalwegs beginnen im roten Knochenmark aller menschlichen Knochen (bis zum Alter von fünf Jahren).
Bei einem Erwachsenen werden nach 20 Jahren rote Blutkörperchen gebildet in:
- Wirbelsäule;
- Grudina;
- Rippen;
- Beckenknochen.
Ihre Bildung erfolgt unter dem Einfluss von Erythropoetin - einem Nierenhormon.
Mit zunehmendem Alter verringert sich die Erythropoese, dh der Prozess der Bildung roter Blutkörperchen.
Die Bildung von Blutkörperchen beginnt mit Proeritroblasten. Durch die Mehrfachteilung entstehen reife Zellen.
Von der Einheit, die die Kolonie bildet, durchläuft der Erythrozyt die folgenden Schritte:
- Erythroblast.
- Pronormotsit.
- Normoblasten verschiedener Arten.
- Retikulozyten.
- Normozyten.
Die ursprüngliche Zelle hat einen Kern, der zuerst kleiner wird und dann die Zelle insgesamt verlässt. Sein Zytoplasma wird allmählich mit Hämoglobin gefüllt.
Befinden sich neben reifen roten Blutkörperchen auch Retikulozyten im Blut, ist dies normal. Frühere Arten roter Blutkörperchen im Blut weisen auf eine Pathologie hin.
Erythrozytenfunktionen
Rote Blutkörperchen erfüllen ihren Hauptzweck im Körper - sie sind Träger von Atemgasen - Sauerstoff und Kohlendioxid.
Dieser Vorgang wird in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt:
- Kernfreie Scheiben, die aus Blut bestehen, das sich durch die Gefäße bewegt, gelangen in die Lunge.
- In der Lunge absorbiert das Hämoglobin der Erythrozyten, insbesondere die Atome seines Eisens, Sauerstoff und wandelt sich in Oxyhämoglobin um.
- Sauerstoffhaltiges Blut dringt unter Einwirkung von Herz und Arterien durch die Kapillaren in alle Organe ein.
- Auf Eisen übertragener Sauerstoff, der von Oxyhämoglobin abgelöst wird, tritt in die Zellen ein und erfährt Sauerstoffmangel.
- Das zerstörte Hämoglobin (Desoxyhämoglobin) ist mit Kohlendioxid gefüllt, das in Kohlenhydrat umgewandelt wird.
- Hämoglobin in Kombination mit Kohlendioxid trägt CO2 in der Lunge. In den Gefäßen der Lunge wird Kohlendioxid abgespalten und anschließend ausgestoßen.
Neben dem Gasaustausch erfüllen geformte Elemente weitere Funktionen:
- Absorbieren, Übertragen von Antikörpern, Aminosäuren, Enzymen;
Menschliche rote Blutkörperchen
Erythrozyten und Blutgruppen
Normalerweise ist jede rote Blutkörperchen in der Blutbahn eine Zelle in Bewegung. Bei einem Anstieg des Blut-pH-Werts und anderen negativen Faktoren kommt es zu einer Verklebung der roten Blutkörperchen. Ihre Bindung wird Agglutination genannt.
Eine solche Reaktion ist bei Bluttransfusionen von einer Person zur anderen möglich und sehr gefährlich. Um in diesem Fall zu verhindern, dass rote Blutkörperchen zusammenkleben, müssen Sie die Blutgruppe des Patienten und seinen Spender kennen.
Die Agglutinationsreaktion bildete die Grundlage für die Aufteilung des menschlichen Blutes in vier Gruppen. Sie unterscheiden sich durch eine Kombination von Agglutinogenen und Agglutininen.
Die folgende Tabelle führt die Merkmale jeder Blutgruppe ein:
Lebensdauer der roten Blutkörperchen
Lebensdauer der roten Blutkörperchen
Rote Blutkörperchen haben eine begrenzte Lebensdauer: Ein Mann hat 120 Tage. Dann müssen sie aus dem Kreislaufsystem entfernt werden, um ihre Ansammlung in den Gefäßen zu vermeiden. Überholte Erythrozyten werden durch Makrophagen in Milz, Knochenmark und Leber aus der Blutbahn entfernt. Eine solche systematische Entfernung roter Blutkörperchen könnte zu ihrem Verschwinden führen, wenn neue rote Blutkörperchen nicht mit der gleichen Geschwindigkeit in das Blut eindringen. Eine Anämie tritt nur auf, wenn die Rate der Entfernung roter Blutkörperchen aus dem Blut unkompensiert ansteigt oder wenn die Rate ihrer Bildung und ihres Eintritts in das Blut abnimmt. Mit anderen Worten, einige Formen der Anämie treten hauptsächlich aufgrund einer erhöhten Zerstörung der roten Blutkörperchen oder ihres Verlusts aus dem Körper auf, die nicht mit einer Zunahme ihrer Bildung einhergehen, während andere aufgrund einer Abnahme ihrer Bildung auftreten. Um die Ursache der Anämie zu bestimmen - sei es mit einer erhöhten Zerstörung der roten Blutkörperchen oder mit deren mangelnder Aufklärung - helfen die Ergebnisse der Retikulozytenzählung.
Retikulozytenzahl
Bei einem normalen Blutausstrich, der mit einem herkömmlichen Farbstoff gefärbt wurde, sind fast alle roten Blutkörperchen hellrosa. Nur 1-2% von ihnen haben einen bläulichen Farbton. Solche roten Blutkörperchen werden als polychrom bezeichnet. Überlegen Sie, was diesen Schatten verursacht hat.
Der Erythrozyten-Kernvorläufer ist eine große Zelle, die Erythroblast genannt wird. In dieser Zelle wird Hämoglobin gebildet, das später in reifen Erythrozyten gefunden wird. Die Synthese von Hämoglobin in Erythroblasten wird von zahlreichen Polyribosomen durchgeführt, wodurch deren Zytoplasma basophil wird. Bei der Bildung von Erythrozyten werden Erythroblasten mehrfach geteilt und Polyribosomen so verteilt, dass nur sehr wenige von ihnen in unreifen Erythrozyten verbleiben, so dass nur Spuren von Basophilie im Zytoplasma verbleiben.
Polychrome Erythrozyten sind in mit herkömmlichen Farbstoffen gefärbten Abstrichen schwer zu identifizieren. Es ist viel besser, diese Supravitalfärbung mit hellem Kresylblau zu verwenden. Der Farbstoff wird mit einem frischen Blutstropfen gemischt, daraus wird ein Abstrich hergestellt, der dann mit einem herkömmlichen Farbstoff angefärbt wird. Helles Kresylblau interagiert auf irgendeine Weise mit rRNA, so dass retikuläre bläuliche Strukturen gebildet werden. Wenn wenig rRNA vorhanden ist, sind nur wenige Streupunkte sichtbar (Farbfoto)
Da angenommen wurde, dass dieses Muster auf ein bereits vorhandenes Netzwerk in Zellen dieses Typs zurückzuführen ist, wurden sie Retikulozyten genannt. Der Name ist bis jetzt erhalten geblieben, obwohl wir jetzt wissen, dass das Netzwerk in Wirklichkeit ein Artefakt der Färbung ist. Retikulozyten sind natürlich die gleichen Zellen wie die polychromatophilen Erythrozyten, die sichtbar sind, wenn sie mit einem herkömmlichen Farbstoff angefärbt werden. Die Radioautographie nach Gabe der markierten Aminosäure zeigt, dass Retikulozyten noch weitgehend zur Proteinsynthese befähigt sind; daher enthalten sie zusätzlich zu rRNA eine bestimmte Menge an mRNA.
In den Retikulozyten, die das Knochenmark in die Blutbahn abgeben, verschwindet die rRNA bald allmählich, in unreifen Erythrozyten dauert sie nur 2 Tage.
Unter normalen Bedingungen ist es nicht einfach, die Anzahl der Retikulozyten, die aus dem Knochenmark in den Blutkreislauf freigesetzt werden, genau zu bestimmen. Wenn die Bildung roter Blutkörperchen im Knochenmark verstärkt wird, werden die überschüssigen Retikulozyten in den Blutkreislauf ausgeschieden. Aus diesem Grund können Retikulozytenzahlen zur Abschätzung der Intensität der Erythropoese herangezogen werden.
Unter normalen Bedingungen wird die zunehmende Zerstörung roter Blutkörperchen unter dem Einfluss eines bestimmten Faktors (oder deren Verlust während der Blutung) durch eine Zunahme der Intensität ihrer Bildung ausgeglichen. Wenn daher die Anzahl der Retikulozyten Tag für Tag hoch bleibt, kann davon ausgegangen werden, dass entweder eine erhöhte Zerstörung der roten Blutkörperchen vorliegt oder sie aus irgendeinem Grund den Blutkreislauf verlassen. Mit anderen Worten, die Retikulozytenzählung wird nicht nur verwendet, um Informationen über die Bildungsrate roter Blutkörperchen zu erhalten, sondern auch zusammen mit einer systematischen Zählung der Anzahl roter Blutkörperchen, um die Rate ihrer Zerstörung oder ihres Verlusts zu bestimmen. Beispielsweise können Retikulozytenzahlen verwendet werden, um Berufskrankheiten zu identifizieren, beispielsweise Personen, die an der Produktion von Trinitrotoluol beteiligt sind, das für rote Blutkörperchen toxisch ist.
Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt
Lebensdauer der roten Blutkörperchen - wie hoch ist sie?
Bei Patienten mit Erkrankungen des hämatopoetischen Systems ist es wichtig zu wissen, wie lange rote Blutkörperchen leben, wie alt und zerstört rote Blutkörperchen sind und welche Faktoren ihre Lebensdauer verkürzen.
Der Artikel diskutiert diese und andere Aspekte der Funktionsweise roter Blutkörperchen.
Blutphysiologie
Das einheitliche Kreislaufsystem im menschlichen Körper wird von Blut und Organen gebildet, die an der Produktion und Zerstörung von Blutkörpern beteiligt sind.
Der Hauptzweck des Blutes ist der Transport, die Aufrechterhaltung des Wasserhaushalts der Gewebe (Anpassung des Verhältnisses von Salz und Proteinen, Gewährleistung der Durchlässigkeit der Wände der Blutgefäße), der Schutz (Unterstützung der menschlichen Immunität).
Die Fähigkeit zur Gerinnung ist eine wesentliche Eigenschaft des Blutes, die erforderlich ist, um einen übermäßigen Blutverlust bei einer Schädigung des Körpergewebes zu verhindern.
Das Gesamtblutvolumen eines Erwachsenen hängt vom Körpergewicht ab und beträgt etwa 1/13 (8%), dh bis zu 6 Liter.
Bei Kindern ist das Blutvolumen relativ groß: Bei Kindern unter einem Jahr beträgt es bis zu 15%, nach einem Jahr bis zu 11% des Körpergewichts.
Das Gesamtvolumen des Blutes wird konstant gehalten, während nicht das gesamte verfügbare Blut durch die Blutgefäße fließt und ein Teil davon in den Blutdepots gespeichert wird - Leber, Milz, Lunge und Hautgefäße.
In der Zusammensetzung des Blutes gibt es zwei Hauptbestandteile - Flüssigkeit (Plasma) und geformte Elemente (Erythrozyten, Leukozyten, Blutplättchen). Plasma macht 52–58% der Gesamtmenge aus, Blutzellen bis zu 48%.
Rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen werden als Blutkörperchen bezeichnet. Fraktionen erfüllen ihre Aufgabe, und in einem gesunden Organismus überschreitet die Anzahl der Zellen in jeder Fraktion bestimmte zulässige Grenzen nicht.
Thrombozyten zusammen mit Plasmaproteinen helfen, das Blut zu gerinnen, die Blutung zu stoppen und übermäßigen Blutverlust zu verhindern.
Weiße Blutkörperchen - weiße Blutkörperchen - sind Teil des menschlichen Immunsystems. Leukozyten schützen den menschlichen Körper vor der Einwirkung von Fremdkörpern, erkennen und zerstören Viren und Toxine.
Weiße Körper verlassen aufgrund ihrer Form und Größe den Blutkreislauf und dringen in das Gewebe ein, wo sie ihre Hauptfunktion ausüben.
Erythrozyten sind rote Blutkörperchen, die aufgrund ihres Hämoglobinproteingehalts Gase (hauptsächlich Sauerstoff) transportieren.
Blut bezieht sich auf einen sich schnell regenerierenden Gewebetyp. Die Erneuerung der Blutzellen erfolgt durch den Abbau alter Elemente und die Synthese neuer Zellen, die in einem der blutbildenden Organe durchgeführt wird.
Im menschlichen Körper ist das Knochenmark für die Produktion von Blutzellen verantwortlich, die Milz ist der Blutfilter.
Die Rolle und Eigenschaften der roten Blutkörperchen
Rote Blutkörperchen sind rote Blutkörperchen, die die Transportfunktion ausüben. Aufgrund des in ihnen enthaltenen Hämoglobins (bis zu 95% der Zellmasse) liefern Blutkörper Sauerstoff aus der Lunge in das Gewebe und Kohlendioxid in entgegengesetzter Richtung.
Obwohl der Zelldurchmesser 7 bis 8 μm beträgt, passieren sie aufgrund der Fähigkeit, ihr Zytoskelett zu deformieren, leicht Kapillaren mit einem Durchmesser von weniger als 3 μm.
Rote Blutkörperchen erfüllen verschiedene Funktionen: Ernährung, Enzym, Atmung und Schutz.
Erythrozyten übertragen Aminosäuren von den Verdauungsorganen auf Zellen, transportieren Enzyme, führen einen Gasaustausch zwischen Lunge und Gewebe durch, binden Toxine und erleichtern deren Entfernung aus dem Körper.
Das Gesamtvolumen der roten Blutkörperchen im Blut ist riesig, rote Blutkörperchen - die zahlreichste Art von Blutelementen.
Bei der Durchführung einer allgemeinen Blutuntersuchung im Labor wird die Konzentration von Körpern in einem kleinen Materialvolumen berechnet - in 1 mm3.
Die zulässigen Werte für rote Blutkörperchen im Blut variieren je nach Patient und sind abhängig von Alter, Geschlecht und Wohnort.
Die erhöhte Anzahl von Erythrozyten bei Säuglingen in den ersten Tagen nach der Geburt ist auf den hohen Sauerstoffgehalt im Blut von Kindern während der Entwicklung des Fötus zurückzuführen.
Eine Erhöhung der Konzentration roter Blutkörperchen hilft, den Körper des Kindes vor Hypoxie zu schützen, wenn das Blut der Mutter nicht genügend Sauerstoff liefert.
Für die Bewohner des Hochlandes ist eine Veränderung der normalen Leistung der roten Blutkörperchen in hohem Maße charakteristisch.
Zur gleichen Zeit kehren die Werte für das Volumen der roten Blutkörperchen zu den allgemeinen Normen zurück, wenn der Wohnort in ebenes Gelände verlegt wird.
Sowohl die Zunahme als auch die Abnahme der Anzahl roter Körper im Blut wird als eines der Symptome der Entwicklung von Pathologien innerer Organe angesehen.
Ein Anstieg der Konzentration roter Blutkörperchen wird bei Nierenerkrankungen, COPD, Herzfehlern und bösartigen Tumoren beobachtet.
Die Verringerung der Anzahl roter Blutkörperchen ist typisch für Patienten mit Anämie unterschiedlicher Herkunft und Krebspatienten.
Bildung roter Blutkörperchen
Das gemeinsame Material des hämatopoetischen Systems für Blutzellen sind die polypotenten undifferenzierten Zellen, aus denen in verschiedenen Stadien der Synthese rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Lymphozyten und Blutplättchen hergestellt werden.
Bei der Teilung dieser Zellen verbleibt nur ein kleiner Teil in Form von Stammzellen, die im Knochenmark verbleiben, und mit zunehmendem Alter nimmt die Anzahl der ursprünglichen mütterlichen Zellen auf natürliche Weise ab.
Die meisten erhaltenen Körper sind differenziert, es entstehen neue Zelltypen. Rote Blutkörperchen werden in den Gefäßen des roten Knochenmarks gebildet.
Der Prozess der Bildung von Blutzellen wird durch Vitamine und Mikroelemente (Eisen, Kupfer, Mangan usw.) reguliert. Diese Substanzen beschleunigen die Produktion und Differenzierung von Blutbestandteilen, sind an der Synthese ihrer Bestandteile beteiligt.
Die Hämopoese wird auch durch innere Ursachen reguliert. Die Produkte der Spaltung von Blutelementen werden zu einem Stimulator der Synthese neuer Blutzellen.
Erythropoetin spielt die Rolle des Hauptregulators der Erythropoese. Das Hormon stimuliert die Bildung roter Blutkörperchen aus den vorhergehenden Zellen und erhöht die Geschwindigkeit der Retikulozytenfreisetzung aus dem Knochenmark.
Erythropoetin wird im Körper eines Erwachsenen von den Nieren produziert, eine kleine Anzahl wird von der Leber produziert. Der Anstieg der roten Blutkörperchen aufgrund von Sauerstoffmangel im Körper. Die Nieren und die Leber produzieren bei Sauerstoffmangel aktiv das Hormon.
Die durchschnittliche Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 100 - 120 Tage. Im menschlichen Körper wird ständig das Depot der roten Blutkörperchen aktualisiert, das mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2,3 Millionen pro Sekunde aufgefüllt wird.
Der Differenzierungsprozess der roten Blutkörperchen wird streng überwacht, um die Konstanz der Anzahl der zirkulierenden roten Körper aufrechtzuerhalten.
Der Schlüsselfaktor, der die Zeit und Geschwindigkeit der Produktion roter Blutkörperchen beeinflusst, ist die Konzentration von Sauerstoff im Blut.
Das Differenzierungssystem der roten Blutkörperchen reagiert sehr empfindlich auf Veränderungen des Sauerstoffgehalts im Körper.
Altern und Tod der roten Blutkörperchen
Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 3-4 Monate. Danach werden rote Blutkörperchen aus dem Kreislaufsystem entfernt, um ihre übermäßige Ansammlung in den Gefäßen zu beseitigen.
Es kommt vor, dass die roten Körper unmittelbar nach der Bildung im Knochenmark absterben. Mechanische Schäden können zu einem frühen Stadium der Bildung zur Zerstörung roter Blutkörperchen führen (Verletzungen führen zu Gefäßschäden und zur Bildung von Hämatomen, bei denen rote Blutkörperchen zerstört werden).
Der Mangel an mechanischem Widerstand gegen den Blutfluss beeinträchtigt das Leben der roten Blutkörperchen und erhöht deren Lebensdauer.
Theoretisch können rote Blutkörperchen mit Ausnahme der Deformation unbegrenzt durch das Blut zirkulieren, aber solche Bedingungen sind für menschliche Gefäße unmöglich.
Während ihrer Existenz erleiden rote Blutkörperchen mehrere Schäden, was zu einer Verschlechterung der Gasdiffusion durch die Zellmembran führt.
Die Effizienz des Gasaustauschs ist stark verringert, so dass diese roten Blutkörperchen aus dem Körper entfernt und durch neue ersetzt werden müssen.
Wenn die geschädigten roten Blutkörperchen nicht rechtzeitig zerstört werden, beginnt ihre Membran im Blut zu zerfallen und setzt Hämoglobin frei.
Der Prozess, der normalerweise in der Milz stattfinden sollte, findet direkt im Blut statt, das mit Proteinen in den Nieren und der Entwicklung von Nierenversagen behaftet ist.
Veraltete rote Blutkörperchen werden von Milz, Knochenmark und Leber aus dem Blutkreislauf entfernt. Makrophagen erkennen Zellen, die lange durch das Blut zirkuliert haben.
Solche Zellen enthalten eine geringe Anzahl von Rezeptoren oder sind erheblich geschädigt. Der Erythrozyten wird vom Makrophagen absorbiert und Eisenionen werden während des Prozesses freigesetzt.
In der modernen Medizin spielen bei der Behandlung von Diabetes mellitus Daten über Erythrozyten (wie hoch ist ihre Lebenserwartung, die die Produktion von Blutkörpern beeinflusst) eine wichtige Rolle, da sie zur Bestimmung des Gehalts an glykiertem Hämoglobin beitragen.
Anhand dieser Informationen können Ärzte nachvollziehen, wie sich die Zuckerkonzentration im Blut in den letzten 90 Tagen erhöht hat.
Erythropoese, Lebensdauer und Alterung der Erythrozyten
Die Bildung roter Blutkörperchen oder Erythropoese tritt im roten Knochenmark auf. Die Erythrozyten zusammen mit dem hämatopoetischen Gewebe werden als "roter Blutspross" oder Erythron bezeichnet.
Für die Bildung der roten Blutkörperchen werden Eisen und eine Reihe von Vitaminen benötigt.
Eisen, das der Körper aus dem Hämoglobin der roten Blutkörperchen und mit der Nahrung erhält. Das dreiwertige Eisen der Nahrung wird durch eine Substanz in der Darmschleimhaut in zweiwertiges Eisen umgewandelt. Mit Hilfe des Transferrin-Proteins wird Eisen vom Plasma absorbiert und zum Knochenmark transportiert, wo es in das Hämoglobin-Molekül eingebaut wird. Überschüssiges Eisen wird in Form einer Verbindung mit einem Protein - Ferritin oder mit Protein und einem Lipoid - Hämosiderin in der Leber abgelagert. Bei Eisenmangel entwickelt sich eine Eisenmangelanämie.
Vitamin B12 (Cyanocobalamin) und Folsäure werden zur Bildung roter Blutkörperchen benötigt. Vitamin B12 gelangt über die Nahrung in den Körper und wird als äußerer Faktor der Blutbildung bezeichnet. Für seine Resorption ist eine Substanz (Gastromukoproteid) notwendig, die von den Schleimhautdrüsen des Pylorus des Magens gebildet wird und als innerer Blutbildungsfaktor Castle bezeichnet wird. Bei Vitamin-B12-Mangel kommt es zu einer B12-Mangelanämie, die entweder durch unzureichende Nahrungsaufnahme (Leber, Fleisch, Eier, Hefe, Kleie) oder mangels eines inneren Faktors (Resektion des unteren Magendrittels) verursacht wird. Es wird angenommen, dass Vitamin B12 die Globinsynthese fördert. Vitamin B12 und Folsäure sind an der DNA-Synthese in Kernformen roter Blutkörperchen beteiligt. Vitamin B2 (Riboflavin) ist für die Bildung des Lipidstroms der roten Blutkörperchen notwendig. Vitamin B6 (Pyridoxin) ist an der Bildung von Häm beteiligt. Vitamin C stimuliert die Aufnahme von Eisen aus dem Darm, verstärkt die Wirkung von Folsäure. Vitamin E (α-Tocopherol) und Vitamin PP (Pantothensäure) stärken die Lipidmembran der Erythrozyten und schützen sie vor Hämolyse.
Für eine normale Erythropoese sind Spurenelemente notwendig. Kupfer hilft bei der Aufnahme von Eisen im Darm und trägt zur Aufnahme von Eisen in die Hämstruktur bei. Nickel und Kobalt sind an der Synthese von Hämoglobin und hämhaltigen Molekülen beteiligt, die Eisen verwenden. Im Körper sind 75% des Zinks in Erythrozyten in der Zusammensetzung des Enzyms Carboanhydrase enthalten. Zinkmangel verursacht Leukopenie. Durch die Wechselwirkung von Selen mit Vitamin E wird die Erythrozytenmembran vor Schäden durch freie Radikale geschützt.
Die physiologischen Regulatoren der Erythropoese sind Erythropoetin, die hauptsächlich in den Nieren sowie in der Leber, der Milz gebildet werden und in geringen Mengen ständig im Blutplasma gesunder Menschen vorhanden sind. Erythropoietine fördern die Proliferation von Vorläuferzellen der Erythroidserie - CFU-E (koloniebildende Erythrozyteneinheit) und beschleunigen die Synthese von Hämoglobin. Sie stimulieren die Synthese von Boten-RNA, die für die Bildung von Enzymen erforderlich ist, die an der Bildung von Häm und Globin beteiligt sind. Erythropoetin erhöht auch den Blutfluss in den Blutgefäßen des hämatopoetischen Gewebes und die Retikulozytenproduktion im Blut. Die Produktion von Erythropoetin wird bei Hypoxien verschiedener Ursachen stimuliert: Aufenthalt in den Bergen, Blutverlust, Blutarmut sowie Herz- und Lungenerkrankungen. Erythropoese wird durch männliche Sexualhormone aktiviert, die bei Männern einen höheren Gehalt an roten Blutkörperchen verursachen als bei Frauen. Stimulanzien der Erythropoese sind somatotropes Hormon, Thyroxin, Katecholamine, Interleukine. Die Hemmung der Erythropoese wird durch spezielle Substanzen verursacht - Inhibitoren der Erythropoese, die gebildet werden, wenn die Masse der zirkulierenden Erythrozyten zunimmt, zum Beispiel bei Menschen, die von Bergen abstammen. Die Erythropoese wird durch weibliche Sexualhormone (Östrogene) und Keylons gehemmt. Das sympathische Nervensystem aktiviert die Erythropoese, parasympathisch - hemmt. Nervöse und endokrine Wirkungen auf die Erythropoese werden anscheinend durch Erythropoetin bewirkt.
Über die Intensität der Erythropoese entscheidet sich die Anzahl der Retikulozyten - die Vorläufer der roten Blutkörperchen. Normalerweise beträgt ihre Anzahl 1 - 2%.
Die Zerstörung von Erythrozyten erfolgt in der Leber, der Milz und im Knochenmark durch Zellen des mononukleären Phagozytensystems. Erythrozytenabbauprodukte sind auch Blutstimulanzien.
Die durchschnittliche Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt etwa 120 Tage. Im Körper werden täglich etwa 200 Millionen rote Blutkörperchen zerstört (und gebildet). Mit zunehmendem Alter treten Veränderungen im Erythrozytenplasmolemid auf: Insbesondere der Gehalt an Sialinsäuren, die die negative Ladung der Membran bestimmen, nimmt im Glycocalyx ab. Es werden Veränderungen im Cytoskelettprotein von Spectrin festgestellt, die zur Umwandlung der scheibenförmigen Form des Erythrozyten in eine Kugelform führen. Im Plasmolemma treten spezifische Rezeptoren für autologe Antikörper (IgG) auf, die bei Wechselwirkung mit diesen Antikörpern Komplexe bilden, die für die "Erkennung" solcher Erythrozyten durch ihre Makrophagen und die anschließende Phagozytose sorgen. Mit dem Altern der roten Blutkörperchen kommt es zu einer Verletzung ihrer Gasaustauschfunktion.
Zum ersten Mal treten Erythrozyten in Nemertin, Mollusken, Anneliden und Stachelhäutern (Primärfäule) auf. Rote Blutkörperchen von Wirbellosen sind relativ groß, hauptsächlich Kernzellen, der Gehalt an Atmungspigment in ihnen ist gering.
Im Verlauf der Evolution von Organismen besteht die Tendenz, die Größe der roten Blutkörperchen zu verringern, aber die Gesamtmenge an Sauerstoff, die im Blut enthalten ist, nimmt zu. Hämoglobin kann Sauerstoff, Kohlendioxid und andere Gase binden. In Erythrozyten mit Kugelform und gefüllt mit Hämoglobin wird die Atmungsfunktion (Gastransport) hauptsächlich von dem Hämoglobin ausgeführt, das sich im membrannahen Bereich befindet, da Gase keine Zeit haben, in die Dicke des Erythrozyten einzudringen. Es stellt sich heraus, dass ein Teil des Hämoglobins nicht am Gastransport beteiligt ist und die roten Blutkörperchen es vergebens transportieren. Im Laufe der Evolution wird das in einer großen Zelle enthaltene Hämoglobin in mehrere kleine Zellen aufgeteilt. Mit abnehmender Größe der roten Blutkörperchen nimmt das Gesamtvolumen der Hämoglobin transportierenden Gase im Blut zu, so dass der Sauerstoffgehalt in ihm möglicherweise höher ist als in großen Zellen. 3 zeigt das Verhältnis der Erythrozytengrößen bei verschiedenen Tieren. Es ist ersichtlich, dass bei Säugetieren die Größe der Zellen viel geringer ist als bei Vögeln, Reptilien und Amphibien. Die größten roten Blutkörperchen bei Amphibien, zu denen insbesondere Salamander und Protea gehören. Die Größe ihrer roten Blutkörperchen beträgt ca. 70 µm (1 µm = 0,001 mm). Zum Vergleich haben humane Erythrozyten einen Durchmesser von etwa 8 Mikron und dieser ist, wie aus 3 ersichtlich, noch nicht der kleinste.
Dh Bei Wirbeltieren ist die Konzentration der Erythrozyten natürlich umgekehrt proportional zu ihrer Größe. Die Entwicklung des Erythrozyten selbst ging unter Berücksichtigung seiner Hauptfunktion als Sauerstoffträger den Weg, die Intensität der Atmung der Zelle selbst und den Verlust ihrer Kerne zu verringern, da Kernzellen mehr Sauerstoff für ihren Austauschbedarf verbrauchen als nichtnukleare. Darüber hinaus ist dieser Vorgang nicht abstrakt verlaufen. Es ist eng mit dem Lebensstil einer bestimmten Tiergruppe verbunden, mit der Höhe ihres Energiestoffwechsels, also mit den Lebensbedingungen der Art.
Atemwegspigmente tauchen in der Frühzeit der Tierwelt auf. Hämoglobin kommt in den Zellen der Ciliaten vor, fehlt in der Darmhöhle und kommt in Würmern und Nemertin wieder vor. Hämoglobin als ältestes Atmungspigment verbreitete sich im Laufe der nachfolgenden Evolution am weitesten. Darüber hinaus ist seine Lokalisation unterschiedlich: in der Hämolymphe, in Blutzellen, in Muskeln, Nerven und anderen Zellen des Körpers. Nur in der Reihe der Wirbeltiere ist Hämoglobin fest in roten Blutkörperchen fixiert. Er ist die einzige Art von Atempigment im Blut.
Primordiale Patienten haben eine Vielzahl von Atemwegspigmenten (Hämocyanin, Hämoglobin, Hemiritrin) und eine Vielzahl ihrer Lokalisationen. Sekundäre haben in der Regel Hämoglobin. Die Tatsache, dass dieses Pigment sowohl in Plasma als auch in Erythrozyten enthalten ist, war einer der Vorteile gegenüber Hämocyanin, das ausschließlich im gelösten Zustand vorliegt. Es ist offensichtlich, dass die qualitativen Eigenschaften eines Atmungspigments durch die Existenzbedingungen des Organismus bestimmt werden. Pigmente zeigten sich als Anpassung an den Sauerstoffmangel.
Die Frage, warum die Natur, die eindeutig Hämoglobin bevorzugt, andere Pigmente - Hämocyanin mit Kupfer, Hämovanadin mit Vanadium usw. - zurückbehalten hat, bleibt bis zum Ende offen. Nachdem die Organismen diese Pigmente unter dem Einfluss bestimmter Bedingungen aus der Natur erhalten hatten, existierten sie weiterhin sicher und behielten ihre Form über Millionen von Jahren bei. Die meisten Tiergruppen bevorzugen jedoch die Evolution, wobei Hämoglobin offensichtlich das am besten geeignete Pigment ist. Hämoglobin wird auch auf alle Wirbeltiere übertragen.
Gebildete Elemente aus Blut.
Durchschnittswerte pro Liter für Blutzellen: - Erythrozyten (4,5-5,5) x 1012 - Leukozyten (4-8) x 109 Thrombozyten (150-350) x 109 Leukozyten werden ebenfalls in folgende Gruppen eingeteilt: • Neutrophile (neutrophile Granulozyten) ) 60-70% • Eosinophile (eosinophile Granulozyten) 2-3% • Basophile (basophile Granulozyten) 0,5-1% • Lymphozyten 20-30%
Erythrozyten (rote Blutkörperchen) sind kreisförmige Strukturen mit einer Scheibenform mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 7,5 Mikrometern. Biconcave gibt ihnen das optimale Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Diese Form trägt zur Absorption und Freisetzung von Sauerstoff bei (da die Diffusion über kurze Strecken erfolgt) und erleichtert die passive Verformung beim Durchgang durch enge Kapillaren. Der Inhalt der Erythrozytenzelle wird fast vollständig vom Eisenrot-haltigen Pigment Hämoglobin eingenommen, das reversibel Sauerstoff bindet. Sauerstoffhaltiges Hämoglobin (im arteriellen Blut) hat eine hellrote Farbe, sauerstoffarm (im venösen Blut) - dunkelrot.
Normalerweise beträgt die Anzahl der roten Blutkörperchen bei Männern etwa 5,3 x 10² Zellen pro Liter, bei Frauen 4,6 x 10² Zellen / l; Ihre Menge hängt vom Sauerstoffbedarf des Körpers und dem Vorhandensein von Sauerstoff in der Lunge ab. Beispielsweise steigt dieser Wert in großer Höhe über dem Meeresspiegel an (Erythrozythämie). Wenn infolge pathologischer Prozesse die Bildung oder Lebensdauer der roten Blutkörperchen unzureichend wird, tritt eine Anämie auf. Die häufigsten Ursachen sind Eisenmangel, Vitamin-Bj2-Mangel und Folsäuremangel.
Bildung, Lebensdauer und Zerstörung
Der Ort der Bildung und Reifung von Erythrozyten sind die Stammzellen des roten Knochenmarks. Während der Reifung verlieren sie ihre Kerne und Zellorganellen und gelangen in das periphere Blutkreislaufsystem (Kreislaufsystem). Jede Minute produziert ein Mensch etwa 160 Millionen rote Blutkörperchen. Das letzte Stadium der Reifung von Erythrozyten im Blut (Retikulozyten; ca. 1%) ist an der Granulatstruktur zu erkennen, die als separate Flecken sichtbar ist. Nach dem Blutverlust nimmt die Anzahl der Retikulozyten im Blut zu.
Die durchschnittliche Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 120 Tage. Sie werden hauptsächlich in der Milz oder Leber zerstört. Der Teil des Hämoglobinmoleküls, der kein Eisen enthält, bildet ein Gallenfarbstoff (Bilirubin). Das freigesetzte Eisen kann gespeichert und für die Hämoglobinproduktion wiederverwendet werden.
In hypertonischen Lösungen verlieren Erythrozyten Wasser und schrumpfen (die Zellmembran nimmt eine klumpige Form an), in hypotonischen Lösungen absorbieren sie Wasser und brechen (Hämolyse). Das Hämoglobin tritt aus und die Zellen werden transparent.
Neben roten Blutkörperchen enthält das Blut relativ farblose Zellen - weiße Blutkörperchen (Leukozyten). Hierzu zählen Granulozyten (polymorphkernige Leukozyten oder Polymorphkernkerne), Lymphozyten und Monozyten. Ihre Lebenserwartung variiert im Gegensatz zur Lebensdauer der roten Blutkörperchen stark und reicht von mehreren Stunden bis zu mehreren Jahren. Weiße Blutkörperchen bilden zusammen mit den Organen des Immunsystems (Milz, Thymusdrüse (Thymus), Lymphknoten, Mandeln usw.) das Immunsystem, das in unspezifische und spezifische unterteilt ist.
Die Anzahl der Leukozyten variiert zwischen 4 x 10 & sup9; und 8 x 10 & sup9; Zellen / l, sie kann jedoch wesentlich höher sein - 10 x 10 & sup9; Zellen / l (Leukozytose). Der Zustand, in dem ihre Anzahl unter 2 × 10 9 Zellen / l abnimmt, wird als Leukopenie bezeichnet (zum Beispiel nach einer Schädigung des Ortes ihrer Bildung). Leukozyten bilden sich wie Erythrozyten im roten Knochenmark und gelangen nach Reifung und Fortpflanzung in die Blutbahn. Eine Ausnahme bilden Lymphozyten, deren Stammzellen sich im Knochenmark befinden, die sich jedoch in anderen lymphoiden Organen (z. B. im Thymus oder in den Lymphknoten) vermehren und differenzieren können.
Die meisten Leukozyten verwenden Blut nur als Transportmittel vom Ort ihrer Bildung im Knochenmark zum Ort ihrer Funktion. Diese Zellen üben ihre Immunfunktionen fast ausschließlich außerhalb des Gefäßsystems aus, d. H. Im Bindegewebe oder in den lymphoiden Organen. Nach dem Passieren der Wände von Kapillaren und postkapillären Venen (Leukozyten-Diapedese) können sie sich durch Amöboid-Bewegung unabhängig voneinander bewegen.
Granulozyten werden durch in ihnen enthaltene Granula (granuläre zelluläre Einschlüsse) in Neutrophile, Eosinophile und Basophile unterteilt. Alle von ihnen haben Kerne, die aus mehreren Lappen bestehen (polymorphkernige Leukozyten, polymorphkernige Kerne). Im Gegensatz dazu sind die unreifen Stadien am Messerkern zu erkennen.
Neutrophile Granulozyten werden auch Phagozyten genannt, da sie Fremdstoffe durch Phagozytose einfangen (von griechischen Phagenfressern, verschlingen). Sie sind Teil des unspezifischen Immunsystems und erreichen als erste die Entzündungsstelle. Das Granulat dieser Zellen enthält eine Reihe von lysosomalen Enzymen (hydrolytische, proteolytische Enzyme), die Krankheitserreger und Zelltrümmer zerstören und diese unschädlich machen. Infolgedessen sterben polymorphe Neutrophile in den meisten Fällen selbst ab (was zur Bildung von Eiter führt).
Eosinophile sind auch zur Phagozytose fähig, insbesondere Antigen-Antikörper-Komplexe. Sie nehmen an allergischen Reaktionen teil, indem sie einen Überschuss an Histamin binden und inaktivieren, der von Mastzellen oder basophilen Granulozyten ausgeschieden wird. Daher besteht die Hauptaufgabe von Eosinophilen darin, allergische Reaktionen zu begrenzen. Darüber hinaus enthalten ihre Granulate eine Reihe von schnell wirkenden Enzymen, die freigesetzt werden, wenn es notwendig ist, ihre Zielzellen zu schädigen.
Basophile machen einen sehr kleinen Teil der menschlichen Blutzellen aus. Ihr Granulat enthält hauptsächlich Histamin und Heparin. Histamin ist für die sofortige Überempfindlichkeit (erhöhte Gefäßpermeabilität, Kontraktion des glatten Muskelgewebes) verantwortlich, während Heparin gerinnungshemmende (gerinnungshemmende) Eigenschaften aufweist.
Im Kreislauf befindliche Lymphozyten (kleine Lymphozyten) sind etwa so groß wie Erythrozyten, während große Lymphozyten hauptsächlich in den lymphoiden Organen vorhanden sind. Lymphozyten haben einen deutlich größeren Zellkern und ihr Zytoplasma ist reich an Zellorganellen. Diese Zellen mit spezifischer Immunität werden auch im roten Knochenmark gebildet, erreichen jedoch auf dem Weg der Durchblutung verschiedene lymphoide Organe und entwickeln sich dort zu Zellen eines spezifischen Immunsystems.
Dies sind die weißen Blutkörperchen der größten Größe. Sie zeichnen sich durch einen ovalen oder bohnenförmigen Kern und zahlreiche Lysosomen im Zytoplasma aus. Wie andere Leukozyten bilden sich Monozyten im roten Knochenmark, aber nach dem Eintritt in den Blutkreislauf verbleiben nur noch etwa 20 bis 30 Stunden darin. Danach verlassen die Monozyten das Gefäßsystem und verwandeln sich in Gewebemakrophagen. Im Immunsystem erfüllen Monozyten und Makrophagen zahlreiche Aufgaben, die hauptsächlich an einer unspezifischen Immunantwort beteiligt sind. Ihre Funktionen umfassen Phagozytose und intrazelluläre Zerstörung (Verdauung) von Bakterien, Pilzen, Parasiten sowie geschädigten Körperzellen. Darüber hinaus nehmen sie an einer spezifischen Immunität teil, indem sie Informationen über fremde Antigene an Lymphozyten übertragen.
Thrombozyten oder Thrombozyten spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung und Blutstillung (dem Prozess der Blutstillung). Sie werden im Knochenmark gebildet, indem ein Teil des Zytoplasmas von riesigen Knochenmarkszellen (Megakaryozyten) abgetrennt wird und in Form unregelmäßiger Platten in den Blutkreislauf gelangt. Ihr Zytoplasma enthält keinen Kern und hat eine geringe Menge an Organellen. Die Lebensdauer der Thrombozyten beträgt ca. 5-10 Tage, danach werden sie in der Milz zerstört. Wenn eine Gefäßwand beschädigt ist, haften Blutplättchen daran und zersetzen sich, wobei Enzyme (zum Beispiel Thrombokinase) freigesetzt werden. Letztere werden mit anderen Faktoren (Thrombin, Fibrinogen) zur Blutgerinnung kombiniert.
Rote Blutkörperchen sind das. Was sind rote Blutkörperchen?
Rote Blutkörperchen (aus dem Griechischen. Ἐρυθρός - rot und κύτος - Behälter, Zelle), auch bekannt als rote Blutkörperchen - menschliche Blutkörperchen, Wirbeltiere und einige Wirbellose (Stachelhäuter).
Funktionen
Die Hauptfunktion der roten Blutkörperchen ist die Übertragung von Sauerstoff von der Lunge zum Körpergewebe und der Transport von Kohlendioxid (Kohlendioxid) in die entgegengesetzte Richtung.
Sie nehmen aber nicht nur am Atmungsprozess teil, sondern erfüllen auch die folgenden Funktionen im Körper:
- an der Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichts teilnehmen;
- Unterstützung der Isotonie von Blut und Gewebe;
- Aminosäuren und Lipide werden aus dem Blutplasma adsorbiert und in Gewebe übertragen.
Bildung roter Blutkörperchen
Die Bildung roter Blutkörperchen (Erythropoese) erfolgt im Knochenmark des Schädels, der Rippen und der Wirbelsäule und bei Kindern auch im Knochenmark an den Enden der langen Knochen der Arme und Beine. Die Lebenserwartung beträgt 3-4 Monate, in Leber und Milz kommt es zur Zerstörung (Hämolyse). Vor dem Eintritt in das Blut durchlaufen die roten Blutkörperchen mehrere Stufen der Proliferation und Differenzierung in der Zusammensetzung des Erythrons - des roten hämatopoetischen Keims.
a) Aus den hämatopoetischen Stammzellen erscheint zunächst eine große Zelle mit einem Zellkern, der keine charakteristische rote Farbe aufweist - Megaloblasten
b) Dann wird es rot - jetzt ist es ein Erythroblast
c) Verkleinerung im Entwicklungsprozess - jetzt ist es Normozyten
d) verliert seinen Kern - jetzt ist es Retikulozyten. Bei Vögeln, Reptilien, Amphibien und Fischen verliert der Kern einfach seine Aktivität, behält jedoch die Fähigkeit zur Reaktivierung bei. Gleichzeitig mit dem Verschwinden des Zellkerns verschwinden mit dem Wachstum des Erythrozyten Ribosomen und andere an der Proteinsynthese beteiligte Komponenten aus seinem Zytoplasma.
Retikulozyten gelangen in den Kreislauf und werden nach wenigen Stunden zu vollwertigen Erythrozyten.
Struktur und Zusammensetzung
Typischerweise haben rote Blutkörperchen die Form einer Bikonkavenscheibe und enthalten hauptsächlich das Atmungspigment Hämoglobin. Bei einigen Tieren (z. B. Kamel, Frosch) sind die roten Blutkörperchen oval.
Der Gehalt der roten Blutkörperchen wird hauptsächlich durch das Atmungspigment Hämoglobin repräsentiert, das rotes Blut verursacht. In den frühen Stadien ist die Menge an Hämoglobin in ihnen jedoch gering, und im Erythroblastenstadium ist die Zellfarbe blau; Später wird die Zelle grau und erhält, sobald sie vollständig ausgereift ist, eine rote Farbe.
Erythrozyten (rote Blutkörperchen) einer Person.
Eine wichtige Rolle bei der Erythrozyten durchführt Zelle (Plasma) membranpermeablen Gase (Sauerstoff, Kohlendioxid), Ionen (Na, K) und Wasser. Transmembranproteine, Glycophorine, die aufgrund der großen Anzahl von Sialinsäureresten für etwa 60% der negativen Ladung auf der Oberfläche von Erythrozyten verantwortlich sind, dringen in das Plasmolemma ein.
Auf der Oberfläche der Lipoproteinmembran befinden sich spezifische Antigene mit Glykoproteincharakter - Agglutinogene - Faktoren von Blutgruppensystemen (mehr als 15 Blutgruppensysteme wurden untersucht: AB0, Rh, Duffy, Kell, Kidd), die eine Erythrozytenagglutination verursachen.
Die Wirksamkeit der Hämoglobinfunktion hängt von der Größe der Kontaktfläche des Erythrozyten mit der Umgebung ab. Die Gesamtfläche aller roten Blutkörperchen im Körper ist umso größer, je kleiner sie sind. In niederen Vertebraten große Erythrozyten (beispielsweise caudate Amphibie amfiumy - 70 Mikrometer im Durchmesser), die kleiner als die roten Blutzellen von höheren Wirbeltieren (zum Beispiel einer Ziege - 4 Mikrometer im Durchmesser). Beim Menschen beträgt der Durchmesser der roten Blutkörperchen 7,2-7,5 µm, die Dicke - 2 µm, das Volumen - 88 µm³.
Bluttransfusion
Bei der Bluttransfusion vom Spender zum Empfänger ist eine Agglutination (Verklebung) und Hämolyse (Zerstörung) der Erythrozyten möglich. Um dies zu verhindern, sollten die von K. Landsteiner und J. Jansky im Jahr 1900 entdeckten Blutgruppen berücksichtigt werden: Die Agglutination wird durch Proteine auf der Oberfläche der Erythrozyten-Antigene (Agglutinogene) und Antikörper (Agglutinine) im Plasma verursacht. Es gibt 4 Blutgruppen, die jeweils durch unterschiedliche Antigene und Antikörper gekennzeichnet sind. Eine Transfusion ist nur zwischen Vertretern der gleichen Blutgruppe möglich. Zum Beispiel ist I Blutgruppe (0) ein universeller Spender und IV (AB) ein universeller Empfänger.
In den Körper legen
Die Form der Bikonkavscheibe ermöglicht den Durchgang roter Blutkörperchen durch die engen Lücken der Kapillaren. In den Kapillaren bewegen sie sich mit einer Geschwindigkeit von 2 Zentimetern pro Minute, wodurch sie Zeit haben, Sauerstoff vom Hämoglobin zum Myoglobin zu übertragen. Myoglobin wirkt als Vermittler, indem es dem Hämoglobin im Blut Sauerstoff entzieht und ihn auf die Cytochrome in den Muskelzellen überträgt.
Die Anzahl der Erythrozyten im Blut bleibt normalerweise konstant (4,5 bis 5 Millionen Erythrozyten bei einer Person mit 1 mm³ Blut, 15,4 Millionen (Lamas) und 13 Millionen (Ziegen) Erythrozyten bei einigen Huftieren und 500.000 bei Reptilien). Die Gesamtzahl der roten Blutkörperchen nimmt mit der Anämie ab und mit der Polyzythämie zu.
Die durchschnittliche Lebensdauer eines menschlichen Erythrozyten beträgt 125 Tage (etwa 2,5 Millionen Erythrozyten werden pro Sekunde gebildet und die gleiche Anzahl von ihnen zerstört). Bei Hunden - 107 Tage, bei Kaninchen und Katzen - 68.
Pathologie
Bei verschiedenen Blutkrankheiten können rote Blutkörperchen Farbe, Größe, Anzahl und Form ändern. sie können beispielsweise sichelförmig, oval oder zielförmig sein.
Wenn sich das Säure-Base-Gleichgewicht des Blutes in Richtung der Versauerung ändert (von 7,43 bis 7,33), werden Erythrozyten in Form von Münzsäulen oder ihrer Aggregation zusammengeklebt.
Der durchschnittliche Hämoglobingehalt für Männer beträgt 13,3–18 g% (oder 4,0–5,0 * 1012 Einheiten), für Frauen 11,7–15,8% (oder 3,9–4,7 * 1012 Einheiten). Die Einheit des Hämoglobinspiegels ist der Prozentsatz an Hämoglobin in 1 Gramm roten Blutkörperchen.