Definizione: Cosa sono i globuli rossi?
Comunemente noti come globuli rossi, globuli rossi sono un tipo di cellule del sangue principalmente coinvolto nel trasporto di ossigeno ai tessuti del corpo (dai polmoni) e l’anidride carbonica dai tessuti ai polmoni per essere rimosso dal corpo.,
I globuli rossi sono caratterizzati dalla loro forma piatta, simile a una ciambella (senza foro) che consente loro di svolgere efficacemente le loro funzioni. A differenza di altre cellule del sangue (che possono lasciare i vasi per svolgere le loro funzioni), i globuli rossi rimangono all’interno della rete vascolare da dove vengono trasportati in tutto il corpo.
* Sebbene i globuli rossi siano coinvolti nel trasporto di ossigeno, non usano l’ossigeno che trasportano per la respirazione.,
* Le parole “eritrociti” e “globuli rossi” saranno usate in modo intercambiabile in questo articolo.
Funzione dei globuli Rossi
Come accennato in precedenza, i globuli rossi sono principalmente coinvolti in scambi gassosi negli animali. Prima di esaminare il processo di scambio di gas eseguito da queste cellule, è importante capire come sono adattate alla loro funzione.,
Struttura e adattamenti dei globuli rossi alla loro funzione
Uno degli adattamenti più importanti dei globuli rossi è la loro forma generale.
Generalmente, gli eritrociti hanno la forma di una ciambella, senza un buco nel mezzo. Questo è un adattamento importante che consente alla cellula di trasportare efficacemente molecole di ossigeno.,
Oltre alla loro forma generale che è perfettamente adatta alla loro funzione, i globuli rossi hanno anche dimostrato di essere in grado di tornare a questa forma discoide biconcava dopo essere stati esposti a forze esterne che li causano a subire deformazioni.
Questa capacità di sopportare tali deformazioni (sia in vivo che in vitro) è stata attribuita alla loro struttura, al rapporto superficie / volume e a varie proprietà meccaniche., Mentre i globuli rossi hanno una membrana molto sottile, la membrana è costituita da un doppio strato lipidico collegato a una rete citoscheletrica.
Questa caratteristica dei globuli rossi consente loro di resistere a forze che potrebbero altrimenti causare deformazioni. D’altra parte, la matrice fluida interna della cellula, così come la membrana composita, contribuisce al comportamento viscoelastico dei globuli rossi, che a sua volta consente loro di viaggiare attraverso spazi più piccoli.,
* A causa della loro capacità di tornare alla loro forma biconcava dopo essere stati sottoposti a varie forze, si dice che gli eritrociti abbiano memoria di forma. Questo, tuttavia, non è solo per quanto riguarda la forma generale della cellula. Piuttosto, gli elementi di membrana hanno anche dimostrato di tornare alla loro posizione originale nella cellula.
* A causa della loro caratteristica viscoelastica, i globuli rossi sono in grado di spremere attraverso capillari molto sottili al fine di fornire ossigeno e rimuovere l’anidride carbonica.,
* La forma biconcava dei globuli rossi aiuta a massimizzare la superficie complessiva necessaria per l’assorbimento di ossigeno.
i globuli Rossi non hanno un Nucleo
Mentre le cellule rosse del sangue di tali animali come i pesci e gli uccelli sono inattivi nuclei, eritrociti umani e un numero di altri animali non hanno nuclei o da un nucleo., Ciò consente alle cellule di contenere più emoglobina coinvolta nel trasporto di molecole di ossigeno.
A differenza delle altre cellule del corpo, i globuli rossi sono costituiti da pigmenti noti ed emoglobina (composta da 4 emi (che dà agli eritrociti il colore rosso) e una proteina globina). Qui, i quattro emi si attaccano a una singola proteina per formare una catena polipeptidica. È questa particolare struttura che consente alla cellula di trasportare ossigeno e trasportarlo ad altre cellule del corpo.,
* Secondo uno studio condotto nel Whitehead Institute, è stato dimostrato che quando i globuli rossi dei mammiferi si avvicinano alla maturità, una forma di divisione cellulare provoca l’espulsione del nucleo dalla cellula. Qui, un anello di filamenti di actina si contrae e alla fine pizzica la parte della cellula che contiene il nucleo. Questo segmento della cellula viene quindi distrutto dai macrofagi.
* I globuli rossi non hanno un nucleo e quindi non si riproducono / divisione cellulare.,
* L’emoglobina nella cellula consente a una singola cellula di trasportare 4 molecole di ossigeno.
* L’assenza di un nucleo ha anche dimostrato di ridurre il peso complessivo dei globuli rossi che a sua volta consente loro di muoversi più velocemente mentre trasportano ossigeno.
I macrofagi hanno anche dimostrato di essere coinvolti nell’emopoiesi dove producono segnali che innescano la differenziazione e la proliferazione dei progenitori impegnati.,
Dopo una media di 120 giorni di circolazione, i vecchi globuli rossi vengono rimossi dalla circolazione dall’azione dei macrofagi (fagocitosi). Pertanto, i macrofagi (dalla milza e dal fegato) svolgono un ruolo cruciale nella vita dei globuli rossi dal momento in cui vengono prodotti fino alla morte.
Mentre i globuli rossi sono incapaci di riproduzione / divisione cellulare, fino a 2 milioni di cellule vengono prodotte nel midollo osseo ogni secondo, il che garantisce il mantenimento di un numero costante di globuli rossi., Come i mastociti, gli eritrociti sono anche cellule longeve (rispetto ad altre cellule del sangue) con una durata di circa 120 giorni.,
Some of the material required for the production of red blood cells include:
- Iron
- Copper
- Zinc
- Lipids
- Amino acids
- B vitamins
Anaerobic Respiration
Unlike other cells, red blood cells lack mitochondria., Di conseguenza, si affidano alla respirazione anaerobica per l’energia. D’altra parte, mancano del reticolo endoplasmatico (E. R) e quindi non sintetizzano le proteine come fanno altre cellule.
Anche se questo può sembrare uno svantaggio per gli eritrociti, è un grande vantaggio per quanto riguarda la loro funzione dato che non usano l’ossigeno che trasportano. Piuttosto, possono usare l’energia ottenuta dalla respirazione anaerobica mentre trasportano tutto l’ossigeno che trasportano ad altre cellule che ne hanno bisogno. Questo assicura che nessun ossigeno viene sprecato nel processo.,
Poiché agli eritrociti mancano i mitocondri, mancano anche gli enzimi ossidativi necessari per la respirazione aerobica. Per questo motivo, la via Embden-Meyerhof viene utilizzata per elaborare il glucosio e quindi ottenere energia. Questo è un processo di produzione di energia anaerobica che ha dimostrato di utilizzare glicogeno in assenza di glucosio.
* Mentre i globuli rossi non hanno E. R in cui le proteine sono sintetizzate, hanno alcune proteine che consentono loro di svolgere efficacemente la loro funzione.,
il Trasporto di Gas da parte dei globuli Rossi
Per la maggior parte degli animali, l’ossigeno è necessario per la respirazione. Cioè, l’ossigeno è necessario per la produzione di energia. Allo stesso tempo, l’anidride carbonica prodotta attraverso questo processo (respirazione aerobica) deve essere rimossa dal corpo per evitare danni agli organi del corpo., Qui, i globuli rossi svolgono il ruolo di un sistema di trasporto specializzato di questi gas da e verso i polmoni e altri tessuti corporei.
* circa l ‘ 1,5% dell’ossigeno si dissolve nel plasma sanguigno
Nei polmoni, lo scambio di gas avviene attraverso un processo noto come diffusione. Qui, i gas si spostano dall’area di alta concentrazione a una regione di bassa concentrazione. Dato che il sangue dal corpo ha una bassa concentrazione di ossigeno rispetto a quella nei polmoni, l’ossigeno si diffonde nel sangue a causa del gradiente di concentrazione.,
Qui, l’emoglobina nei globuli rossi si lega all’ossigeno. Dato che l’emoglobina contiene quattro emi, è in grado di trasportare e trasportare quattro molecole di ossigeno (e quindi ogni cellula può trasportare quattro molecole di ossigeno). Negli individui sani, la saturazione dell’emoglobina varia tra il 95 e il 99 percento. Ciò significa che quasi tutte le unità eme sono legate alle molecole di ossigeno.,
Emoglobina + ossigeno = ossiemoglobina
* Il legame dell’ossigeno ai gruppi eme fa sì che il sangue che trasporta l’ossigeno appaia luminoso rispetto al sangue deossigenato.
* Come la prima molecola di ossigeno si lega, provoca cambiamenti conformazionali nell’emoglobina, che a sua volta rende più facile il legame delle altre tre molecole.,
Poiché il legame delle molecole di ossigeno all’emoglobina è reversibile, l’ossigeno si dissocia facilmente dall’emoglobina attraverso la diffusione e la pressione parziale. Come già accennato, l’ossigeno si sposterà da un’area di alta concentrazione a un’area di bassa concentrazione. Dato che il sangue dai polmoni avrà un’alta concentrazione di ossigeno rispetto al tessuto, l’ossigeno si sposterà dal sangue al tessuto attraverso la diffusione.
Mentre una grande percentuale di ossigeno viene trasportata dai globuli rossi nel corpo, questo non è il caso dell’anidride carbonica., Qui, circa il 20% del gas (anidride carbonica) viene trasportato ai polmoni dai globuli rossi.
A differenza dell’ossigeno che si lega all’emoglobina, l’anidride carbonica si lega alle porzioni di amminoacidi presenti sulla parte della globina per formare carbaminoemoglobina.
Rispetto ai globuli rossi che trasportano ossigeno, gli eritrociti che trasportano anidride carbonica tendono ad essere più scuri (marrone scuro). Come con l’ossigeno, tuttavia, il legame e la dissociazione sono il risultato di una pressione parziale., Qui, i gas si spostano da un’area di alta concentrazione del gas all’area di concentrazione inferiore.
Nei capillari polmonari, tuttavia, la pressione parziale dell’anidride carbonica è superiore a quella degli alveoli. Per questo motivo, è stato dimostrato che il gas si dissocia facilmente dai globuli rossi e alla fine si diffonde nell’aria attraverso la membrana respiratoria.,
Alcuni degli altri meccanismi attraverso i quali l’anidride carbonica viene trasportata nel sangue includono:
Nel plasma sanguigno – Anidride carbonica che si dissolve nel plasma sanguigno. Questo rappresenta circa il 10 per cento di anidride carbonica.
Tampone bicarbonato-Questo include l’anidride carbonica che si diffonde nei capillari e di conseguenza nei globuli rossi. Questo anidride carbonica viene trasportato come bicarbonato e rappresenta circa il 70 per cento del totale anidride carbonica trasportata nel sangue.,
* Rispetto all’anidride carbonica, il monossido di carbonio non si dissocia facilmente dall’emoglobina. Ha una maggiore affinità per l’emoglobina rispetto all’ossigeno e quindi si legherà prontamente all’emoglobina quando presente. Di conseguenza, impedisce il legame e il trasporto di ossigeno ai tessuti corporei con conseguente avvelenamento da monossido di carbonio.
Conta dei globuli rossi
Essenzialmente, il conteggio dei globuli rossi è un test utilizzato per misurare il numero di globuli rossi nel sangue., Come parte dell’esame emocromocitometrico completo, il conteggio dei globuli rossi viene utilizzato durante il check-up generale e per verificare problemi di salute specifici come anemia e emorragie interne, tra gli altri.
Oltre alla tecnica di striscio di sangue utilizzata per il conteggio dei globuli rossi, l’emocitometro è uno dei dispositivi utilizzati da molto tempo per misurare il numero di globuli rossi.,
Requisiti:
- Ciliati sangue – 4% (w/v) di sodio ciliati con pH regolato mediante acido citrico
- pulito emocitometro
- Una pipetta
- Un vetro pulito, scorrevole/coprioggetto
- Trypan blu/eritrosina B
* Il campione di sangue viene diluito con soluzione fisiologica (1:200) per ridurre il numero di globuli rossi e quindi rendere più facile il conteggio.,
Procedura:
· Utilizzando una pipetta, miscelare il campione di sangue con dei coloranti (proporzione 1:1). Ciò può essere ottenuto semplicemente mescolando circa 10ul del campione di sangue con 10ul di uno qualsiasi dei coloranti.
· Posizionare il vetrino / coprioggetto pulito sopra l’emocitometro.,
· Con un’altra pipetta pulita, introdurre la miscela nello spazio tra il vetrino / coprioggetto e l’emocitometro – Assicurarsi di non riempire eccessivamente la camera.
· Posizionare l’emocitometro sotto il microscopio e contare manualmente il numero di celle nella griglia più piccola (al quadrato centrale). Qui, il conteggio comporta l’aggiunta del numero di celle presenti nei 5 quadrati centrali del dispositivo.,
Per determinare il numero di globuli rossi per microlitro, viene utilizzata la seguente formula:
Numero di cellule contate * fattore di diluizione/numero di contato piazze * volume di una piccola piazza,
Alcuni degli altri metodi utilizzati per il conteggio dei globuli rossi del sangue sono:
· Hough Transform-Metodi di Base – Questo è un metodo automatico usato per contare entrambi i globuli rossi e bianchi utilizzo di computer vision. Attualmente, un certo numero di metodi automatici di conteggio dei globuli rossi che utilizzano .,Hough transform sono stati introdotti
· Metodo basato sulla soglia – Produce un’immagine binaria utilizzata per ottenere il numero di globuli rossi.
· Metodo basato sulla trasformazione Watershed-Utilizza tecniche di elaborazione delle immagini come il filtraggio spaziale, la segmentazione utilizzando la trasformazione watershed e le operazioni morfologiche per contare i globuli rossi in un campione.
· Metodo basato sulla struttura delle celle e sull’intensità – Questo è il metodo di razione ad anello angolare che comporta la conversione di un’immagine RGB in scala di grigi.,
Microscopia
strisci di Sangue sono utilizzati in laboratorio per tali fini, di osservare le cellule rosse del sangue (per gli studenti) di laboratorio la diagnosi di malaria, nonché ai fini del conteggio dei globuli rossi. Questo può essere ottenuto semplicemente attraverso supporti bagnati o utilizzando macchie per ottenere una migliore visione delle cellule. Gli strisci preparati possono essere spessi o sottili a seconda dello scopo previsto.,
* Per un semplice montaggio a umido, posizionare una piccola goccia d’acqua su un vetrino pulito e aggiungere una goccia di acqua distillata per visualizzare sotto il microscopio.,071817dfcd”>· l’Utilizzo di un altro vetrino o il vetrino coprioggetti, toccare la goccia di sangue e permettere che si sviluppa lungo la sua larghezza
· spingere (in un angolo) avanti senza problemi a creare una sottile pellicola lungo il primo vetrino
Spessore del film di procedura:
Per formare una spessa pellicola, mettere una goccia di sangue al centro di una chiara vetrino e l’utilizzo di un anello di filo o il bordo di un altro vetrino pulito, diffondere la goccia di sangue in un movimento circolare per ottenere uno strato di circa 1 1/2 cm di diametro.,r acqua distillata, risciacquare con cura la diapositiva
· togliere l’eccesso di acqua appoggiato la diapositiva in un angolo e lasciare asciugare (aria secca)
· Visualizza il vetrino sotto il microscopio (a partire con ingrandimento 10x)
Maggiori informazioni su di Colorazione Cellulare
Osservazione:
In un supporto bagnato, i globuli rossi appaiono incolori e la ciambella forma può essere identificato.,
Per una diapositiva macchiata con Giemsa, i globuli rossi appariranno di colore rosa con una parte centrale più luminosa.
Se i parassiti della malaria sono presenti, possono essere visti all’interno delle cellule e appariranno come piccoli anelli bluastri.,
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