Definition: Vad är röda blodkroppar?
allmänt känd som röda blodkroppar, erytrocyter är en typ av blodkroppar som främst är involverade i transport av syre till kroppsvävnader (från lungorna) och koldioxid från vävnaderna till lungorna som ska avlägsnas från kroppen.,
röda celler kännetecknas av deras smickrande, munkliknande form (utan hål) som gör det möjligt för dem att effektivt utföra sina funktioner. Till skillnad från andra blodkroppar (som kan lämna kärlen för att utföra sina funktioner) förblir röda blodkroppar inom det vaskulära nätverket varifrån de transporteras genom hela kroppen.
* även om röda blodkroppar är involverade i transport av syre, använder de inte något syre de transporterar för andning.,
* orden ”erytrocyter” och ”röda blodkroppar” kommer att användas omväxlande i den här artikeln.
funktion av röda blodkroppar
som tidigare nämnts är röda blodkroppar främst involverade i gasutbyte hos djur. Innan du tittar på processen med gasutbyte som utförs av dessa celler är det viktigt att förstå hur de är anpassade till deras funktion.,
struktur och anpassningar av röda blodkroppar till deras funktion
en av de viktigaste anpassningarna av de röda cellerna är deras allmänna form.
I allmänhet är erytrocyter formade som en munk, utan ett hål i mitten. Detta är en viktig anpassning som gör det möjligt för cellen att effektivt bära syremolekyler.,
förutom deras allmänna form som passar perfekt för deras funktion har röda celler också visat sig kunna återgå till denna biconcave discoid form efter att ha utsatts för yttre krafter som får dem att genomgå deformationer.
denna förmåga att uthärda sådana deformationer (både in vivo och in vitro) har tillskrivits deras struktur, yta till volymförhållande samt olika mekaniska egenskaper., Medan röda blodkroppar har ett mycket tunt membran består membranet av ett lipidbilager som är fäst vid ett cytoskeletalt nätverk.
denna funktion av röda blodkroppar gör det möjligt för dem att motstå krafter som annars kan orsaka deformationer. Å andra sidan bidrar cellens inre vätskematris, såväl som kompositmembranet, till det viskoelastiska beteendet hos röda blodkroppar, vilket i sin tur gör det möjligt för dem att resa genom mindre utrymmen.,
* på grund av deras förmåga att återgå till sin biconcave-form efter att ha utsatts för olika krafter sägs erytrocyter ha formminne. Detta är dock inte bara när det gäller cellens allmänna form. Snarare har membranelement också visat sig återgå till sin ursprungliga position i cellen.
* på grund av sin viskoelastiska egenskap kan röda blodkroppar klämma genom mycket tunna kapillärer för att leverera syre och avlägsna koldioxid.,
* biconcave formen av röda blodkroppar hjälper till att maximera den totala ytan som krävs för syreabsorption.
röda blodkroppar har ingen kärna
medan röda blodkroppar inte har en kärna
celler av sådana djur som fisk och fåglar har inaktiva kärnor, erytrocyter hos människor och ett antal andra djur har inte kärnor eller en kärna., Detta gör det möjligt för cellerna att innehålla mer hemoglobin som är involverat i transporten av syremolekyler.
till skillnad från de andra cellerna i kroppen består röda blodkroppar av pigment som är kända och hemoglobin (består av 4 hem (vilket ger erytrocyter den röda färgen) och ett globinprotein). Här fäster de fyra hemerna till ett enda protein för att bilda en polypeptidkedja. Det är denna speciella struktur som gör det möjligt för cellen att bära syre och transportera den till andra kroppsceller.,
* enligt en studie som genomfördes i Whitehead Institute, visades det att en form av celldelning resulterar i att kärnan matas ut från cellen när de däggdjursröda cellerna närmar sig mognad. Här kontraherar en ring av aktinfilament och klämmer slutligen av den del av cellen som innehåller kärnan. Detta segment av cellen förstörs sedan av makrofager.
* röda blodkroppar har ingen kärna och reproducerar därför inte / celldelning.,
* hemoglobinet i cellen tillåter en enda cell att bära 4 molekyler syre.
* frånvaron av en kärna har också visat sig minska den totala vikten av röda blodkroppar vilket i sin tur gör det möjligt för dem att röra sig snabbare när de transporterar syre.
makrofager har också visat sig vara involverade i hematopoiesis där de producerar signaler som utlöser differentiering och proliferation av engagerade stamceller.,
efter i genomsnitt 120 dagars cirkulation avlägsnas gamla röda blodkroppar från cirkulationen genom verkan av makrofager (fagocytos). Därför spelar makrofager (från mjälten och leveren) en avgörande roll i röda cellers liv från det ögonblick de produceras till när de dör.
medan röda blodkroppar inte kan reproducera / celldelning produceras så många som 2 miljoner celler i benmärgen varje sekund vilket säkerställer att ett konstant antal röda blodkroppar upprätthålls., Liksom mastceller är erytrocyter också långlivade celler (i jämförelse med andra blodkroppar) med en livslängd på cirka 120 dagar.,
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., Som ett resultat är de beroende av anaerob andning för energi. Å andra sidan saknar de endoplasmatisk retikulum (E. R) och syntetiserar därför inte proteiner som andra celler gör.
även om detta kan låta som en nackdel för erytrocyter, är det en stor fördel när det gäller deras funktion med tanke på att de inte använder det syre de bär. Snarare kan de använda energi som erhålls från anaerob andning eftersom de transporterar allt syre de bär till andra celler som behöver det. Detta säkerställer att inget syre slösas bort i processen.,
eftersom erytrocyter saknar mitokondrier saknar de också de oxidativa enzymer som krävs för aerob andning. Av denna anledning används Embden-Meyerhof pathway för att bearbeta glukos och därigenom erhålla energi. Detta är en anaerob energiproducerande process som har visat sig använda glykogen i frånvaro av glukos.
* medan röda blodkroppar inte har E. R där proteiner syntetiseras, har de lite protein som gör det möjligt för dem att effektivt utföra sin funktion.,
Transport av gaser från röda blodkroppar
för en majoritet av djuren är syre nödvändigt för andningen. Det vill säga syre behövs för energiproduktion. Samtidigt måste koldioxid som produceras genom denna process (aerob andning) avlägsnas från kroppen för att undvika skador på kroppsorganen., Här tjänar röda blodkroppar rollen som ett specialiserat transportsystem av dessa gaser till och från lungorna och andra kroppsvävnader.
* cirka 1,5 procent av syre upplöses i blodplasma
I lungorna sker gasutbyte genom en process som kallas diffusion. Här rör sig gaser från området med hög koncentration till en region med låg koncentration. Med tanke på att blod från kroppen har låg syrekoncentration jämfört med den i lungorna, diffunderar syre till blodet på grund av koncentrationsgradienten.,
här binder hemoglobin i de röda cellerna till syret. Med tanke på att hemoglobin innehåller fyra hem, är det i stånd att bära och transportera fyra molekyler av syre (och därmed varje cell kan bära fyra syremolekyler). Hos friska individer varierar hemoglobinmättnaden mellan 95 och 99 procent. Detta innebär att nästan alla heme-enheter är bundna till syremolekyler.,
Hemoglobin + syre = oxyhemoglobin
* bindning av syre till heme-grupperna gör att blod som transporterar syre verkar ljust jämfört med deoxygenerat blod.
* som den första molekylen av syre binder, resulterar det i konformationsförändringar i hemoglobinet, vilket i sin tur gör det lättare för de andra tre molekylerna att binda.,
eftersom bindningen av syremolekyler till hemoglobin är reversibel, dissocieras syre lätt från hemoglobin genom diffusion och partialtryck. Som redan nämnts kommer syre att flytta från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration. Med tanke på att blod från lungorna kommer att ha en hög koncentration av syre jämfört med vävnad, kommer syre att flytta från blod till vävnad genom diffusion.
medan en stor andel syre transporteras av röda blodkroppar i kroppen, är detta inte fallet med koldioxid., Här transporteras cirka 20 procent av gasen (koldioxid) till lungorna av röda blodkroppar.
till skillnad från syre som binder till hemoglobin binder koldioxid till aminosyran moieties som finns på globindelen för att bilda karbaminohemoglobin.
jämfört med röda blodkroppar som transporterar syre tenderar erytrocyter som bär koldioxid att vara mörkare (mörk rödbrun). Som med syre är bindningen och dissociationen emellertid ett resultat av partiellt tryck., Här flyttar gaserna från ett område med hög koncentration av gasen till området med lägre koncentration.
i lungkapillärerna är emellertid partialtrycket av koldioxid högre än vad som är fallet i alveolerna. Av denna anledning har gasen visat sig lätt dissociera från de röda cellerna och slutligen diffundera in i luften genom andningsmembranet.,
några av de andra mekanismer genom vilka koldioxid transporteras i blod inkluderar:
i blodplasma – koldioxid som löses upp i blodplasma. Detta står för cirka 10 procent av koldioxid.
Bikarbonatbuffert – detta inkluderar koldioxid som diffunderar in i kapillärerna och följaktligen in i de röda cellerna. Denna koldioxid transporteras som bikarbonat och står för cirka 70 procent av den totala koldioxid som transporteras i blod.,
* jämfört med koldioxid skiljer sig kolmonoxid inte lätt från hemoglobin. Den har en större affinitet för hemoglobin än syre och kommer därför lätt att binda till hemoglobin när det är närvarande. Som ett resultat förhindrar det bindning och transport av syre till kroppsvävnader vilket resulterar i kolmonoxidförgiftning.
antal röda blodkroppar
I huvudsak är antalet röda blodkroppar ett test som används för att mäta antalet röda blodkroppar i blodet., Som en del av det fullständiga blodtalet används röda blodkroppar under allmän kontroll samt för att kontrollera specifika hälsoproblem som anemi och inre blödning bland annat.
förutom blodutstrykteknik som används för röda blodkroppar är hemocytometern en av de enheter som har använts under lång tid för att mäta antalet röda blodkroppar.,
krav:
- Cilierat blod – 4 procent w/v natriumciliat med pH justerat med citronsyra
- en ren hemocytometer
- en pipett
- en ren Glasskiva/coverslip
- trypan blå/erytrosin b
* blodprovet späds ut med normal saltlösning (1:200) för att minska antalet röda blodkroppar och därmed göra räkningen lättare.,
procedur:
· blanda blodprovet med någon av färgämnena med en pipett (1:1 andel). Detta kan uppnås genom att helt enkelt blanda ca 10ul av blodprovet med 10ul av någon av färgämnena.
· placera den rena glasskivan / täckglaset ovanpå hemocytometern.,
· använd en annan ren pipett, introducera blandningen i springan mellan glid – /täckglaset och hemocytometern-se till att inte överfylla kammaren.
· placera hemocytometern under mikroskopet och räkna manuellt antalet celler i det minsta gallret (vid det centrala torget). Här innebär räkning att man lägger till antalet celler som finns i enhetens 5 centrala kvadrater.,
för att bestämma antalet röda blodkroppar per mikroliter används följande formel:
antal räknade celler * utspädningsfaktor/antal räknade kvadrater * volym på en liten kvadrat
några av de andra metoder som används för att räkna röda blodkroppar är:
5c3be3805f ” > · Hough transform-baserade metoder – detta är en automatisk metod som används för att räkna både röda och vita blodkroppar med datorseende. För närvarande ett antal automatiserade röda blodkroppar räkna metoder som använder .,Hough transform har introducerats
· Tröskelbaserad metod – ger en binär bild som används för att erhålla antalet röda blodkroppar.
· Watershed Transform Based Method – använder sådana bildbehandlingstekniker som rumslig filtrering, segmentering med hjälp av vattendelad transformation samt morfologiska operationer för att räkna röda blodkroppar i ett prov.
· cellstruktur och Intensitetsbaserad metod – Detta är vinkelringen ration metod som innebär att konvertera en RGB-bild till gråskala.,
mikroskopi
blodutstryk används i laboratoriet för att observera röda blodkroppar (för studenter) laboratoriediagnos av malaria samt för att räkna röda blodkroppar. Detta kan uppnås helt enkelt genom våta fästen eller använda fläckar för att få en bättre bild av cellerna. De utstryk som framställs kan antingen vara tjocka eller tunna beroende på det avsedda ändamålet.,
* för ett enkelt vått fäste, placera en liten droppe vatten på en ren Glasskiva och tillsätt en droppe destillerat vatten för att se under mikroskopet.,071817dfcd”>· använd en annan glasskiva eller täckglas, tryck på bloddroppen och låt den sprida sig längs dess bredd
· skjut gliden (i en vinkel) framåt smidigt för att skapa en tunn film längs den första glasrutan
tjock filmprocedur:
för att bilda en tjock film, placera en droppe blod i mitten av en klar Glasskiva och använd en trådslinga eller kant av en annan ren bild, sprida bloddroppen i en cirkelrörelse för att få ett smet på ca 1 1/2 cm i diameter.,skölj objektglaset
· torka bort överflödigt vatten genom att luta objektglaset i en vinkel och låt det torka (lufttorka)
bild under mikroskopet (börjar med 10x förstoring)
mer information om cellfärgning
observation:
I ett vått fäste kommer röda blodkroppar att vara färglösa och den munkliknande formen kan vara färglös.identifieras.,
för en bild som färgas med Giemsa kommer röda celler att visas rosa i färg med en ljusare central del.
om malariaparasiter är närvarande kan de ses inuti cellerna och visas som små blåaktiga ringar.,
Related: White Blood Cells – Leukocytes
Return to Cell Biology
Return to understanding Hematuria
Return to Blood Smear – technique
Return from Red Blood Cells to MicroscopeMaster Home
Alaa Hamouda. (2012). Automated Red Blood Cell Counting., ResearchGate.
Daniel Cordasco och Prosenjit Bagchi. (2017). På formen minnet av röda blodkroppar. AIP Publicering.
William R. Driedzic, Kathy A. Clow, och Connie E. Kort. (2014). Extracellulär glukos kan bränna metabolism i röda blodkroppar från högt glykemiskt Atlantisk torsk (Gadus morhua) men inte lågt glykemiskt korthornat sculpin (Myoxocephalus scorpius). Journal of Experimental Biology 2014 217: 3797-3804; doi: 10.1242/jeb.110221.
Youngchan Kim, Kyoohyun Kim och YongKeun Park. (2011)., Measurement Techniques for Red Blood Cell Deformability: Recent Advances. Open access peer-reviewed chapter.
Shrikrishna U. Kolhar. (2015). Survey on Automatic RBC Detection and Counting. ResearchGate.
Links