Rdeče krvne celice (eritrociti)
Struktura, delovanje in s tem povezane motnje
Rdeče krvne celice, imenovane tudi eritrociti, so najpogostejši tip celic v krvi. Druge pomembne komponente krvi vključujejo plazmo, bele krvne celice in trombocite. Primarna funkcija rdečih krvnih celic je transport kisika do telesnih celic in dovajanje ogljikovega dioksida v pljuča.
Rdeča krvna celica ima tako imenovano bikonkavno obliko. Obe strani površine celice sta ukrivljeni navznoter kot notranjost krogle. Ta oblika pomaga rdečim krvnim celicam, da manevrirajo skozi drobne krvne žile za dostavo kisika do organov in tkiv.
Rdeče krvničke so pomembne tudi pri določanju človeške krvne skupine. Krvno skupino določa prisotnost ali odsotnost določenih identifikatorjev na površini rdečih krvničk. Ti identifikatorji, imenovani tudi antigeni, pomagajo telesu imunski sistem prepoznati lastno vrsto rdečih krvničk.
Struktura rdečih krvnih celic
Eritrociti imajo veliko površino za izmenjavo plinov in visoko elastičnost za navigacijo skozi kapilarne žile. DAVID MCCARTHY / Getty Images
Rdeče krvne celice imajo edinstveno strukturo. Njihova fleksibilna oblika diska pomaga povečati razmerje med površino in prostornino teh izjemno majhnih celic. To omogoča, da kisik in ogljikov dioksid lažje difundirata skozi plazemsko membrano rdečih krvničk. Rdeče krvničke vsebujejo ogromne količine a beljakovine imenovan hemoglobin. Ta molekula, ki vsebuje železo, veže kisik, ko molekule kisika vstopijo v krvne žile v pljučih. Hemoglobin je odgovoren tudi za značilno rdečo barvo krvi.
Za razliko od drugih celic v telesu zrele rdeče krvne celice ne vsebujejo jedra, mitohondrijev ali ribosomov. Odsotnost teh celičnih struktur pušča prostor za stotine milijonov molekul hemoglobina, ki jih najdemo v rdečih krvnih celicah. Mutacija v genu za hemoglobin lahko povzroči razvoj celic v obliki srpa in vodi do motnje srpastih celic.
Proizvodnja rdečih krvnih celic
Kostni mozeg, skeniranje z elektronskim mikrografom (SEM). Kostni mozeg je mesto, kjer poteka proizvodnja krvnih celic. STEVE GSCHMEISSNER / Getty Images
Rdeče krvne celice izvirajo iz matičnih celic rdeče barve kostni mozeg. Proizvodnja novih rdečih krvnih celic, imenovana tudi eritropoeza, se sproži zaradi nizke ravni kisika v krvi. Nizke ravni kisika se lahko pojavijo zaradi različnih razlogov, vključno z izgubo krvi, prisotnostjo na visoki nadmorski višini, telesno vadbo, poškodbo kostnega mozga in nizko raven hemoglobina.
Ko ledvice zaznajo nizko raven kisika, proizvajajo in sproščajo hormon, imenovan eritropoetin. Eritropoetin spodbuja nastajanje rdečih krvnih celic v rdečem kostnem mozgu. Ko v krvni obtok vstopi več rdečih krvničk, se poveča raven kisika v krvi in tkivih. Ko ledvice zaznajo povečanje ravni kisika v krvi, upočasnijo sproščanje eritropoetina. Posledično se proizvodnja rdečih krvnih celic zmanjša.
Rdeče krvničke v povprečju krožijo približno štiri mesece. Odrasli imajo okoli 25 trilijonov rdečih krvnih celic v obtoku v danem trenutku. Zaradi pomanjkanja jedra in drugih organelov odrasle rdeče krvne celice ne morejo opraviti mitoze za delitev ali ustvarjanje novih celičnih struktur. Ko postanejo stare ali poškodovane, veliko večino rdečih krvnih celic odstranijo iz obtoka vranica, jetra in bezgavke . Ti organi in tkiva vsebujejo bele krvne celice, imenovane makrofagi, ki zajamejo in prebavijo poškodovane ali umirajoče krvne celice. Razgradnja rdečih krvnih celic in eritropoeza običajno potekata z enako hitrostjo, da se zagotovi homeostaza v obtoku rdečih krvnih celic.
Rdeče krvne celice in izmenjava plinov
Alveoli v človeških pljučih. Rdeče krvne celice, ki tečejo čez alveole, zajemajo kisik, ki se nato prenese v druge dele telesa. John Bavosi / Getty Images
Izmenjava plinov je primarna funkcija rdečih krvnih celic. Proces, pri katerem organizmi izmenjujejo pline med telesnimi celicami in okoljem, se imenuje dihanje. Kisik in ogljikov dioksid se po telesu prenašata preko kardiovaskularni sistem . Ko srce kroži kri, se kri, osiromašena s kisikom, vrača v srce, črpa v pljuča. Kisik se pridobiva kot posledica delovanja dihalnega sistema.
V pljučih pljučne arterije tvorijo manjše krvne žile, imenovane arteriole. Arteriole usmerjajo pretok krvi v kapilare, ki obdajajo pljučne alveole. Alveoli so dihalne površine pljuč. Kisik difundira preko tankega endotelija alveolnih vrečk v kri znotraj okoliških kapilar. Molekule hemoglobina v rdečih krvničkah sproščajo ogljikov dioksid, pobran iz telesnih tkiv, in postanejo nasičene s kisikom. Ogljikov dioksid difundira iz krvi v alveole, od koder se izloči z izdihom.
Kri, ki je zdaj bogata s kisikom, se vrne v srce in prečrpa po preostalem telesu. Ko kri doseže sistemska tkiva, kisik difundira iz krvi v okoliške celice. Ogljikov dioksid, ki nastaja kot posledica celično dihanje difundira iz intersticijske tekočine, ki obdaja telesne celice, v kri. Ko pride v kri, se ogljikov dioksid veže na hemoglobin in se prek srčnega cikla vrne v srce.
Motnje rdečih krvnih celic
Ta slika prikazuje zdravo rdečo krvno celico (levo) in srpasto celico (desno). SCIEPRO / Getty Images
Oboleli kostni mozeg lahko proizvaja nenormalne rdeče krvne celice. Te celice so lahko nepravilne velikosti (prevelike ali premajhne) ali oblike (srpaste). Anemija je stanje, za katero je značilno pomanjkanje proizvodnje novih ali zdravih rdečih krvnih celic. To pomeni, da ni dovolj delujočih rdečih krvnih celic za prenos kisika do telesnih celic. Posledično lahko posamezniki z anemijo občutijo utrujenost, omotico, težko dihanje ali razbijanje srca. Vzroki za anemijo so nenadna ali kronična izguba krvi, nezadostna proizvodnja rdečih krvnih celic in uničenje rdečih krvnih celic. Vrste anemije vključujejo:
Zdravljenje anemije se razlikuje glede na resnost in vključuje dodatke železa ali vitamine, zdravila, transfuzijo krvi ali presaditev kostnega mozga.