- Yleispiirteet, yleiset piirteet
- sytosoliin
- Solukalvo
- Solumembraaniproteiinit
- Spectrin
- Hemoglobiini
- ominaisuudet
- Hapen kuljetus
- poikkeavuuksia
- Sirppisoluanemia
- Perinnöllinen sferosytoosi
- Perinnöllinen elliptosytoosi
- Normaaliarvot
- Matala punasolujen taso
- Korkea punasolujen taso
- Viitteet
Punasolujen, jota kutsutaan myös punasolujen, ovat erittäin joustavia ja runsas verisolujen kaksoiskovera muotoinen levy. Ne vastaavat hapen kuljettamisesta kaikkiin kehon kudoksiin hemoglobiinin läsnäolon ansiosta solun sisällä, samoin kuin hiilidioksidin kuljetuksesta ja veren puskurointikapasiteetista.
Nisäkkäissä punasolujen sisustus koostuu pohjimmiltaan hemoglobiinista, koska se on menettänyt kaikki solun alaosat, mukaan lukien ydin. ATP: n muodostuminen on rajoitettu anaerobiseen aineenvaihduntaan.
Punasolut vastaavat lähes 99% veressä olevista muodollisista elementeistä, kun taas loput 1% koostuu leukosyyteistä ja verihiutaleista tai trombosyyteistä. Millilitrassa verta on noin 5,4 miljoonaa punasolua.
Nämä solut tuotetaan luuytimessä ja voivat elää keskimäärin 120 päivää, jolloin ne voivat kulkea yli 11 000 kilometriä verisuonten läpi.
Punasolut olivat yksi ensimmäisistä mikroskoopin alla havaituista elementeistä vuonna 1723. Kuitenkin vasta vuonna 1865 tutkija Hoppe Seyler löysi tämän solun hapenkuljetuskyvyn.
Yleispiirteet, yleiset piirteet
Ne ovat diskoidisia soluja, joiden paksuus on noin 7,5 - 8,7 um ja 1,7 - 2,2 um. Ne ovat ohuempia kennon keskellä kuin reunoilla, antaen pelastushenkilölle ulkonäön. Ne sisältävät yli 250 miljoonaa hemoglobiinimolekyyliä.
Punasolut ovat soluja, joilla on huomattava joustavuus, koska niiden on liikuttava verenkierron aikana hyvin ohutten, halkaisijaltaan noin 2 - 3 um: n suonien läpi. Kun kulkee näiden kanavien läpi, solu deformoituu ja kulun lopussa se palaa alkuperäiseen muotoonsa.
Kirjoittaja Jerome Walker, Wikimedia Commonsista
sytosoliin
Tämän rakenteen sytosoli sisältää hemoglobiinimolekyylejä, jotka vastaavat kaasujen kuljetuksesta verenkierron aikana. Tilavuus solulimaan on noin 94 um 3.
Kun kypsä, nisäkkään punasoluista puuttuu solutuuma, mitokondriat ja muut sytoplasmiset organelit, mikä tekee niistä kykenemättömiä lipidien ja proteiinien synteesiin tai oksidatiiviseen fosforylaatioon.
Toisin sanoen, punasolut koostuvat periaatteessa kalvosta, joka sulkee hemoglobiinimolekyylit.
Ehdotetaan, että punasolut pyrkivät pääsemään eroon kaikista solun ulkopuolelta, jotta hemoglobiinin kuljettamiseen olisi mahdollisimman suuri tila - samalla tavalla kuin yrittäisimme poistaa kaikki osat autommestä, jos kuljetamme suurta määrää asioita.
Solukalvo
Punasolujen solukalvo käsittää lipidikaksoiskerroksen ja spektriiniverkoston, joka yhdessä sytoskeleton kanssa tarjoaa joustavuuden ja sopivuuden tähän rakenteeseen. Yli 50% koostumuksesta on proteiineja, hieman vähemmän lipidejä ja jäljelle jäävä osa vastaa hiilihydraatteja.
Punasolujen kalvo on biologinen kalvo, johon on kiinnitetty eniten huomiota ja joka tunnetaan laajimmin, luultavasti johtuen sen helposta eristyksestä ja suhteellisesta yksinkertaisuudesta.
Kalvo sisältää sarjan integroituneita ja perifeerisiä proteiineja, jotka on kytketty lipidikaksoiskerrokseen ja spektriiniin. Liitokset, joihin liittyy proteiinien sitoutuminen, tunnetaan vertikaalisina vuorovaikutuksina ja ne, joihin liittyy kaksiulotteinen spektriiniryhmä aktiinimolekyylien kautta, ovat horisontaalisia vuorovaikutuksia.
Kun jokin näistä vertikaalisista tai vaakasuhteista vuorovaikutuksista epäonnistuu, se johtaa spektriinitiheyden mahdollisiin muutoksiin, mikä puolestaan aiheuttaa muutoksia punasolujen morfologiassa.
Punasolujen ikääntyminen heijastuu kalvon vakauteen vähentäen niiden kykyä sopeutua verenkiertoon. Kun näin tapahtuu, monosyytti-makrofagijärjestelmä tunnistaa huonosti toimivan elementin, eliminoi sen kiertämisestä ja kierrättää sen sisällön.
Solumembraaniproteiinit
Punasolujen solukalvossa olevat proteiinit voidaan helposti erottaa elektroforeesigeelillä. Tässä järjestelmässä erottuvat seuraavat kaistaleet: spetrtriini, ankyriini, kaista 3, proteiinit 4.1 ja 4.2, ionikanava, glukoforiinit ja glyseraldehydi-3-fosfaattidehydrogenaasi-entsyymi.
Nämä proteiinit voidaan ryhmitellä neljään ryhmään niiden toiminnan mukaan: kalvonsiirtovälineet, adheesiomolekyylit ja reseptorit, entsyymit ja proteiinit, jotka sitovat membraanin sytoskeleton komponenteilla.
Kuljetusproteiinit ylittävät kalvon useita kertoja ja tärkein tästä ryhmästä on kaista 3, kloridin ja bikarbonaatin anioninvaihdin.
Koska punasolussa ei ole mitokondrioita, useimmat entsyymit ankkuroituvat plasmamembraaniin, mukaan lukien glykolyysi-entsyymit fruktoosi-bisfosfaatti-aldolaasi A, α-enolaasi, ALDOC, glyserraldehydi-3-fosfaattidehydrogenaasi, fosglyserokinaasi ja pyruvaattikinaasi. kinaasi.
Rakenneproteiineista yleisimpiä ovat kaista 3, spektriinit, ankyriini, aktiini ja kaista 4,1 -proteiini, kun taas kaista 4,2 -proteiinia, dematiinia, addukiineja, tropomoduliinia ja tropomyosiinia pidetään kalvon vähäisinä komponenteina.
Spectrin
Spectriini on rihmainen proteiini, joka koostuu alfa- ja beetaketjuista, joiden rakenteet ovat alfa-heliksiä.
Spektriinikuitut muistuttavat patjan jousia, ja patjan ympäröivät kangasosat edustaisivat plasmakalvoa tässä hypoteettisessa esimerkissä.
Hemoglobiini
Hemoglobiini on monimutkainen proteiini, jonka kvaternaarinen rakenne syntetisoidaan punasoluissa, ja on näiden solujen perusta. Se koostuu kahdesta ketjuparista, kahdesta alfa- ja kahdesta ei-alfa (ne voivat olla beeta, gamma tai delta), jotka on kytketty toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla. Jokaisessa yksikössä on heemaryhmä.
Se sisältää rakenteessaan heemaryhmän ja vastaa veren ominaisesta punaisesta väristä. Koonsa suhteen sen molekyylipaino on 64 000 g / mol.
Aikuisilla yksilöillä hemoglobiini koostuu kahdesta alfa- ja kahdesta beetaketjusta, kun taas pieni osa korvaa beeta deltaa. Sikiön hemoglobiini sen sijaan koostuu kahdesta alfa- ja kahdesta gammaketjusta.
Kirjoittanut OpenStax College, Wikimedia Commonsin kautta
ominaisuudet
Hapen kuljetus
Veriplasmassa laimennettu happi ei riitä vastaamaan solun vaatimuksia, tästä syystä sen kuljettamiseen on oltava yksikkö. Hemoglobiini on proteiinimolekyyli ja hapenkuljettaja par excellence.
Punasolujen tärkein tehtävä on sijoittaa hemoglobiini niiden sisälle, jotta voidaan varmistaa hapen toimitus kaikille kehon kudoksille ja elimille, hapen ja hiilidioksidin kuljetuksen ja vaihdon avulla. Mainittu prosessi ei vaadi energiamenoja.
poikkeavuuksia
Sirppisoluanemia
Sirppisoluanemia tai sirppisoluanemia koostuu sarjasta patologioita, jotka vaikuttavat hemoglobiiniin aiheuttaen muutoksen punasolujen muodossa. Solut lyhentävät puoliintumisaikaa 120 päivästä 20 tai 10: een.
Patologia tapahtuu muuttamalla ainutlaatuinen aminohappotähde, valiinin glutamaatti, tämän proteiinin beetaketjussa. Tila voidaan ilmaista sen homotsygoottisessa tai heterotsygoottisessa tilassa.
Vaikuttavat punasolut ovat sirpin tai kooman muodossa. Kuvassa normaaleja verisoluja verrataan patologisiin. Lisäksi ne menettävät ominaisen joustavuutensa, joten ne voivat rikkoutua yrittäessään ylittää verisuonia.
Tämä tila lisää solunsisäistä viskositeettia, mikä vaikuttaa sairastuneiden punasolujen kulkemiseen pienempien verisuonten läpi. Tämä ilmiö johtaa veren virtauksen nopeuden laskuun.
Kirjoittanut OpenStax College, Wikimedia Commonsin kautta
Perinnöllinen sferosytoosi
Haavasferosytoosi on synnynnäinen häiriö, johon liittyy punasolujen kalvo. Sitä kärsiville potilaille on ominaista, että punasolujen halkaisija on pienempi ja hemoglobiinipitoisuus on normaalia suurempi. Kaikista punasolujen kalvoon vaikuttavista sairauksista tämä on yleisin.
Se johtuu proteiinien puutteesta, jotka yhdistävät sytoskeletaliset proteiinit vertikaalisesti kalvoon. Tähän häiriöön liittyvät mutaatiot löytyvät geeneistä, jotka koodaavat alfa- ja beeta-spektriiniä, ankyriiniä, kaistaa 3 ja proteiineja. 4.2.
Vaikuttavat henkilöt kuuluvat usein valkoihoisiin tai japanilaisiin väestöryhmiin. Tämän tilan vakavuus riippuu spektri-verkon yhteyden menetyksen asteesta.
Perinnöllinen elliptosytoosi
Perinnöllinen elliptosytoosi on patologia, johon liittyy erilaisia muutoksia punasolujen muodossa, mukaan lukien elliptiset, soikeat tai pitkänomaiset solut. Tämä johtaa punasolujen kimmoisuuden ja kestävyyden vähentymiseen.
Taudin esiintyvyys on 0,03% - 0,05% Yhdysvalloissa, ja se on lisääntynyt Afrikan maissa, koska se tarjoaa jonkin verran suojaa malariaa aiheuttaville loisille, Plasmodium falciparum ja Plasmodium vivax. Sama resistenssi nähdään potilailla, joilla on sirppisolutauti.
Mutaatiot, jotka tuottavat tämän taudin, sisältävät geenejä, jotka koodaavat alfa- ja beeta-spektriiniä ja proteiinia 4.2. Siten mutaatiot alfa-spektriinissä vaikuttavat alfa- ja beeta-heterodimeerien muodostumiseen.
Normaaliarvot
Hematokriitti on kvantitatiivinen mitta, joka ilmaisee punasolujen määrän suhteessa kokonaisvertaistukseen. Tämän parametrin normaaliarvo vaihtelee sukupuolen mukaan: aikuisilla miehillä se on 40,7% - 50,3%, kun taas naisilla normaali arvo vaihtelee 36,1% - 44,3%.
Solujen lukumääränä mitattuna, miehillä normaali alue on 4,7 - 6,1 miljoonaa solua / ul ja naisilla välillä 4,2 - 5,4 miljoonaa solua / ul.
Normaalien hemoglobiiniarvojen suhteen miehillä se on välillä 13,8 - 17,2 g / dl ja naisilla 12,1 - 15,1 g / dL.
Samoin normaalit arvot vaihtelevat yksilön iän mukaan, vastasyntyneillä on hemoglobiiniarvot 19 g / dl ja alenevat vähitellen, kunnes saavutetaan 12,5 g / dL. Kun lapsi on nuori ja imettää edelleen, odotettu taso on 11 - 14 g / dl.
Teini-ikäisillä pojilla murrosikä johtaa kasvuun 14 g / dl 18 g / dL. Kehittyvien tyttöjen kuukautiset voivat johtaa raudan vähentymiseen.
Matala punasolujen taso
Kun punasolujen määrä on alhaisempi kuin edellä mainitut normaaliarvot, se voi johtua useista heterogeenisistä olosuhteista. Punasolujen lasku liittyy väsymykseen, takykardiaan ja hengenahdistukseen. Oireita ovat myös kalpeus, päänsärky ja rintakipu.
Laskuun liittyvät lääketieteelliset patologiat ovat sydämen ja verenkiertoelimistön sairauksia. Myös sellaiset patologiat, kuten syöpä, kääntävät pieniksi punasoluarvoiksi. Myelosuppressio ja pysytopenia vähentävät verisolujen tuotantoa
Samoin anemiat ja talassemiat aiheuttavat laskua näissä verisoluissa. Anemiat voivat johtua geneettisistä tekijöistä (kuten sirppisoluanemia) tai B12-vitamiinin, folaatin tai raudan puutteesta. Joillakin raskaana olevilla naisilla voi olla anemian oireita.
Lopuksi, liiallinen verenvuoto, joko haavasta, peräpukamia, raskas kuukautisten verenvuoto tai mahahaava, johtaa punasolujen menetykseen.
Korkea punasolujen taso
Korkeiden punasolujen syyt ovat yhtä monenlaisia kuin alhaiseen pitoisuuteen liittyvät syyt. Tila, jossa esiintyy suurta määrää punasoluja, kutsutaan monisoluiksi.
Vahingoittumattomimpia esiintyy yksilöillä, jotka asuvat korkeilla alueilla, joilla happipitoisuus on huomattavasti alhaisempi. Myös kuivuminen tuottaa yleensä punasolujen pitoisuuksia.
Munuaisiin, hengityselimiin ja sydän- ja verisuonitauteihin liittyvät sairaudet voivat olla syynä lisääntymiseen.
Jotkut ulkoiset tekijät ja haitalliset tottumukset, kuten tupakointi, voivat lisätä punasolujen määrää. Savukkeiden pitkäaikainen käyttö alentaa veren happitasoja, mikä lisää kysyntää ja pakottaa kehon tuottamaan enemmän punasoluja.
Anabolisten steroidien kulutus voi stimuloida punasolujen tuotantoa luuytimessä, samoin kuin erytropoietiinidoping, jota käytetään fyysisen suorituskyvyn optimointiin.
Joissakin anemiatapauksissa, kun potilas on dehydratoitunut, plasmaa alentava vaikutus estää punasolujen vähenemistä, mikä johtaa harhaanjohtavaan normaaliarvoon. Patologia paljastuu, kun potilas hydratoituu ja voidaan osoittaa epänormaalin alhaiset punasoluarvot.
Viitteet
- Campbell, NA (2001). Biologia: Käsitteet ja suhteet. Pearson koulutus.
- Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Ihmisen punasolujen muoto ja biomekaaniset ominaisuudet terveydessä ja sairauksissa. MRS-tiedote / Materials Research Society, 35 (5), 382–388.
- Dvorkin, M., Cardinali, D., ja Iermoli, R. (2010). Parhaan & Taylorin lääketieteellisen käytännön fysiologiset perusteet. Panamerican Medical Ed.
- Kelley, WN (1993). Sisätautien. Panamerican Medical Ed.
- Rodak, BF (2005). Hematologia: perusteet ja kliiniset sovellukset. Panamerican Medical Ed.
- Ross, MH, ja Pawlina, W. (2012). Histologia: teksti- ja väri atlas, solu- ja molekyylibiologia. Toimittaja Médica Panamericana.
- Welsch, U., ja Sobotta, J. (2008). Histologia. Panamerican Medical Ed.