كريات الدم الحمراء هي خلية دم قادرة على نقل الأكسجين إلى الأنسجة بسبب الهيموجلوبين وثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين. هذه خلية ذات بنية بسيطة ، وهي ذات أهمية كبيرة لحياة الثدييات والحيوانات الأخرى. خلايا الدم الحمراء هي أكثر أنواع الخلايا عددًا في الجسم: حوالي ربع جميع خلايا الجسم عبارة عن خلايا دم حمراء.
الأنماط العامة لوجود كرات الدم الحمراء
كرات الدم الحمراء - خلية نشأت من جرثومة حمراء لتكوين الدم. يتم إنتاج حوالي 2.4 مليون من هذه الخلايا يوميًا ، تدخل مجرى الدم وتبدأ في أداء وظائفها. أثناء التجارب ، تم تحديد أن كريات الدم الحمراء في البالغين ، والتي يتم تبسيط هيكلها بشكل كبير مقارنة بخلايا الجسم الأخرى ، تعيش 100-120 يومًا.
في جميع الفقاريات (مع استثناءات نادرة) ، يتم نقل الأكسجين من أعضاء الجهاز التنفسي إلى الأنسجة من خلال الهيموجلوبين في كريات الدم الحمراء. هناك استثناءات: جميع ممثلي عائلة الأسماك ذوات الدم الأبيض لا يعانون من الهيموجلوبين ، على الرغم من أنهم يستطيعون تصنيعه.نظرًا لأن الأكسجين يذوب جيدًا في الماء وبلازما الدم عند درجة حرارة موطنها ، فإن هذه الأسماك لا تحتاج إلى ناقلات ضخمة ، وهي كريات الدم الحمراء.
كريات الدم الحمراء الحبليات
خلية مثل كريات الدم الحمراء لها بنية مختلفة اعتمادًا على فئة الحبليات. على سبيل المثال ، في الأسماك والطيور والبرمائيات ، يتشابه شكل هذه الخلايا. هم يختلفون فقط في الحجم. يميز شكل خلايا الدم الحمراء وحجمها وحجمها وغياب بعض العضيات خلايا الثدييات عن الخلايا الأخرى الموجودة في الحبليات الأخرى. هناك أيضًا نمط: لا تحتوي كريات الدم الحمراء في الثدييات على عضيات إضافية ونواة خلية. هم أصغر بكثير ، على الرغم من أن لديهم سطح تلامس كبير.
بالنظر إلى بنية الضفادع وكريات الدم الحمراء البشرية ، يمكن تحديد السمات المشتركة على الفور. تحتوي كلتا الخليتين على الهيموجلوبين وتشاركان في نقل الأكسجين. لكن الخلايا البشرية أصغر حجمًا ، فهي بيضاوية ولها سطحان مقعران. كريات الدم الحمراء في الضفادع (وكذلك الطيور والأسماك والبرمائيات ، باستثناء السمندل) كروية ولها نواة وعضيات خلوية يمكن تنشيطها عند الضرورة.
في كريات الدم الحمراء البشرية ، كما هو الحال في خلايا الدم الحمراء للثدييات العليا ، لا توجد نوى وعضيات. حجم كريات الدم الحمراء في الماعز هو 3-4 ميكرون ، في البشر - 6.2-8.2 ميكرون. في البرمائيات (البرمائيات الذيل) ، حجم الخلية 70 ميكرون. من الواضح أن الحجم عامل مهم هنا. كريات الدم الحمراء البشرية ، على الرغم من أنها أصغر ، لديها أكبرسطح بسبب تقعر اثنين.
صغر حجم الخلايا وعددها الكبير جعل من الممكن مضاعفة قدرة الدم على الارتباط بالأكسجين ، والذي أصبح الآن معتمداً قليلاً على الظروف الخارجية. وتعد هذه السمات الهيكلية لكريات الدم الحمراء البشرية مهمة للغاية ، لأنها تتيح لك الشعور بالراحة في موطن معين. هذا مقياس للتكيف مع الحياة على الأرض ، والذي بدأ في التطور حتى في البرمائيات والأسماك (لسوء الحظ ، لم تكن جميع الأسماك في عملية التطور قادرة على ملء الأرض) ، ووصلت إلى ذروتها في الثدييات الأعلى.
هيكل كريات الدم الحمراء البشرية
تعتمد بنية خلايا الدم على الوظائف الموكلة إليها. وهي موصوفة من ثلاث زوايا:
- ملامح الهيكل الخارجي
- تكوين مكون من كرات الدم الحمراء.
- التشكل الداخلي.
ظاهريًا ، في الملف الشخصي ، تبدو كريات الدم الحمراء مثل قرص ثنائي التجويف ، وفي الوجه الكامل - مثل الخلية المستديرة. القطر عادة 6 ، 2-8 ، 2 ميكرون.
في كثير من الأحيان في مصل الدم توجد خلايا ذات اختلافات طفيفة في الحجم. مع نقص الحديد ، ينخفض التدفق ، ويتم التعرف على تباين الخلايا في لطاخة الدم (العديد من الخلايا ذات الأحجام والأقطار المختلفة). مع نقص حمض الفوليك أو فيتامين ب12تزداد كريات الدم الحمراء إلى أرومة ضخمة. حجمها ما يقرب من 10-12 ميكرون. حجم الخلية الطبيعية (خلية طبيعية) هو 76-110 متر مكعب. ميكرون.
بنية كريات الدم الحمراء ليست الميزة الوحيدة لهذه الخلايا. الأهم من ذلك هو عددهم.سمح الحجم الصغير بزيادة عددها ، وبالتالي مساحة سطح التلامس. تلتقط كريات الدم الحمراء الأكسجين بشكل أكثر نشاطًا من الضفادع. وبكل سهولة يتم إعطاؤه في الأنسجة المأخوذة من كريات الدم الحمراء.
الكمية مهمة حقًا. على وجه الخصوص ، لدى الشخص البالغ 4.5-5.5 مليون خلية لكل مليمتر مكعب. تحتوي الماعز على حوالي 13 مليون خلية دم حمراء لكل مليلتر ، بينما تحتوي الزواحف على 0.5-1.6 مليون فقط ، وتحتوي الأسماك على 0.09-0.13 مليون لكل مليلتر. لدى المولود الجديد حوالي 6 ملايين خلية دم حمراء لكل مليلتر ، بينما الطفل الأكبر سناً لديه أقل من 4 ملايين لكل مليلتر.
وظائف RBC
خلايا الدم الحمراء - كرات الدم الحمراء وعددها وبنيتها ووظائفها وخصائصها التنموية الموصوفة في هذا المنشور ، مهمة جدًا للإنسان. يقومون بتنفيذ بعض الميزات المهمة جدًا:
- نقل الأكسجين إلى الأنسجة ؛
- حمل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين ؛
- ربط المواد السامة (الهيموجلوبين السكري) ؛
- المشاركة في ردود الفعل المناعية (المناعة ضد الفيروسات وبسبب أنواع الأكسجين التفاعلية يمكن أن يكون لها تأثير ضار على التهابات الدم) ؛
- قادرة على تحمل بعض الأدوية ؛
- المشاركة في تنفيذ الارقاء
دعنا نواصل النظر في مثل هذه الخلية مثل كريات الدم الحمراء ، تم تحسين هيكلها إلى أقصى حد لتنفيذ الوظائف المذكورة أعلاه. إنه خفيف ومتحرك قدر الإمكان ، وله سطح تلامس كبير لنشر الغاز.ومسار التفاعلات الكيميائية مع الهيموجلوبين ، وكذلك الانقسام السريع وتجديد الخسائر في الدم المحيطي. هذه خلية عالية التخصص ، لا يمكن استبدال وظائفها بعد.
غشاء RBC
خلية مثل كريات الدم الحمراء لها هيكل بسيط للغاية ، لا ينطبق على غشاءها. إنها 3 طبقات. نسبة كتلة الغشاء 10٪ من الخلية. يحتوي على 90٪ بروتينات و 10٪ دهون فقط. هذا يجعل كريات الدم الحمراء خلايا خاصة في الجسم ، لأنه في جميع الأغشية الأخرى تقريبًا ، تسود الدهون على البروتينات.
يمكن أن يتغير الشكل الحجمي لخلايا الدم الحمراء بسبب سيولة الغشاء السيتوبلازمي. يوجد خارج الغشاء نفسه طبقة من البروتينات السطحية مع عدد كبير من بقايا الكربوهيدرات. هذه هي الببتيدات السكرية ، والتي توجد تحتها طبقة ثنائية من الدهون ، وتواجه نهاياتها الكارهة للماء داخل وخارج كريات الدم الحمراء. تحت الغشاء ، على السطح الداخلي ، توجد مرة أخرى طبقة من البروتينات التي لا تحتوي على بقايا كربوهيدرات.
مجمعات مستقبلات كرات الدم الحمراء
وظيفة الغشاء هي ضمان تشوه كريات الدم الحمراء ، وهو أمر ضروري لمرور الشعيرات الدموية. في الوقت نفسه ، يوفر هيكل كريات الدم الحمراء البشرية فرصًا إضافية - التفاعل الخلوي وتيار الإلكتروليت. البروتينات التي تحتوي على بقايا كربوهيدرات هي جزيئات مستقبلية ، وبفضل ذلك لا يتم "اصطياد" كريات الدم الحمراء بواسطة كريات الدم البيضاء CD8 والضامة في جهاز المناعة.
توجد كريات الدم الحمراء بفضل المستقبلات ولا يتم تدميرها بواسطة مناعتها. وعندما تفقد كريات الدم الحمراء بعض المستقبلات بسبب الضغط المتكرر عبر الشعيرات الدموية أو بسبب التلف الميكانيكي ، فإن الضامة الطحالية "تستخرجها" من مجرى الدم وتدمرها.
الهيكل الداخلي لكرات الدم الحمراء
ما هي كريات الدم الحمراء؟ هيكلها لا يقل إثارة للاهتمام من وظائفها. تشبه هذه الخلية كيس من الهيموغلوبين يحده غشاء يتم التعبير عن المستقبلات عليه: مجموعات من التمايز ومجموعات الدم المختلفة (وفقًا لـ Landsteiner و Rhesus و Duffy وغيرهم). لكن داخل الخلية خاص ومختلف تمامًا عن الخلايا الأخرى في الجسم.
الاختلافات كالتالي: لا تحتوي كريات الدم الحمراء عند النساء والرجال على نواة ، وليس لديهم ريبوسومات وشبكة إندوبلازمية. تمت إزالة كل هذه العضيات بعد ملء السيتوبلازم الخلوي بالهيموجلوبين. ثم تبين أن العضيات غير ضرورية ، لأن الخلية ذات الحجم الأدنى كانت مطلوبة لدفع الشعيرات الدموية. لذلك ، بداخله يحتوي فقط على الهيموجلوبين وبعض البروتينات المساعدة. لم يتم توضيح دورهم بعد. ولكن نظرًا لعدم وجود شبكة إندوبلازمية وريبوسومات ونواة ، فقد أصبحت خفيفة ومضغوطة ، والأهم من ذلك أنها يمكن أن تتشوه بسهولة مع غشاء سائل. وهذه أهم السمات البنيوية لخلايا الدم الحمراء.
دورة حياة RBC
السمات الرئيسية لخلايا الدم الحمراء هي حياتها القصيرة. لا يمكنهم تقسيم البروتين وتركيبه بسبب إزالة النواة من الخلية ، وبالتالي الهيكليةيتراكم الضرر الذي يلحق بخلاياهم. نتيجة لذلك ، تميل كريات الدم الحمراء إلى التقدم في السن. ومع ذلك ، فإن الهيموغلوبين الذي يتم التقاطه بواسطة الضامة الطحالية في وقت موت كرات الدم الحمراء سيتم إرساله دائمًا لتشكيل ناقلات أكسجين جديدة.
تبدأ دورة حياة خلية الدم الحمراء في نخاع العظام. هذا العضو موجود في المادة الرقائقية: في القص ، في أجنحة الحرقفة ، في عظام قاعدة الجمجمة ، وكذلك في تجويف عظم الفخذ. هنا ، تتشكل مقدمة لتشكيل النخاع مع رمز (CFU-GEMM) من خلية جذعية للدم تحت تأثير السيتوكينات. بعد الانقسام ، ستعطي سلف تكون الدم ، المشار إليها بالرمز (BOE-E). إنه يشكل مقدمة لتكوين الكريات الحمر ، والذي تم تحديده بواسطة الكود (CFU-E).
تسمى نفس الخلية خلية تكوين مستعمرة لجرثومة الدم الحمراء. إنه حساس للإريثروبويتين ، وهي مادة هرمونية تفرزها الكلى. تؤدي زيادة كمية الإريثروبويتين (وفقًا لمبدأ التغذية الراجعة الإيجابية في الأنظمة الوظيفية) إلى تسريع عمليات الانقسام وإنتاج خلايا الدم الحمراء.
تكوين خلايا الدم الحمراء
تسلسل تحولات النخاع العظمي الخلوي لـ CFU-E على النحو التالي: يتكون منه أريثروبلاست ، ومنه - خلية نواة ، مما يؤدي إلى نشوء أرومة قاعدية. عندما يتراكم البروتين ، يصبح أرومة سوية متعددة الألوان ثم أرومة سوية محببة للأكسدة. بعد إزالة النواة ، تصبح خلية شبكية. هذا الأخير يدخل مجرى الدم ويفرق (ينضج) إلى كريات الدم الحمراء الطبيعية.
تدمير خلايا الدم الحمراء
حوالي 100-125 يومًا تدور الخلية فيهاالدم ، يحمل الأكسجين باستمرار ويزيل منتجات التمثيل الغذائي من الأنسجة. ينقل ثاني أكسيد الكربون المرتبط بالهيموغلوبين ويعيده إلى الرئتين ، ويملأ جزيئات البروتين بالأكسجين على طول الطريق. وعندما تتلف ، تفقد جزيئات فسفاتيديل سيرين وجزيئات المستقبلات. وبسبب هذا ، تقع كريات الدم الحمراء "تحت أنظار" البلاعم وتدمرها. والهيم ، الذي تم الحصول عليه من كل الهيموجلوبين المهضوم ، يتم إرساله مرة أخرى لتخليق خلايا الدم الحمراء الجديدة.
