Erythrocyte: โครงสร้าง รูปแบบ และหน้าที่. โครงสร้างของเม็ดเลือดแดงของมนุษย์

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

เม็ดเลือดแดงคือเซลล์เม็ดเลือดที่สามารถขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อเนื่องจากฮีโมโกลบินและคาร์บอนไดออกไซด์ไปยังปอด นี่คือเซลล์ที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์อื่นๆ เซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่มีจำนวนมากที่สุดในร่างกาย: ประมาณหนึ่งในสี่ของเซลล์ทั้งหมดในร่างกายเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง

รูปแบบทั่วไปของการมีอยู่ของเม็ดเลือดแดง

Erythrocyte - เซลล์ที่เกิดจากจมูกสีแดงของเม็ดเลือด มีการผลิตเซลล์เหล่านี้ประมาณ 2.4 ล้านเซลล์ต่อวัน พวกมันเข้าสู่กระแสเลือดและเริ่มทำหน้าที่ของมัน ในระหว่างการทดลอง พบว่าในผู้ใหญ่ เซลล์เม็ดเลือดแดงซึ่งมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับเซลล์อื่นๆ ของร่างกาย จะมีชีวิตอยู่ได้ 100-120 วัน

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด (ยกเว้นที่หายาก) ออกซิเจนจะถูกส่งผ่านจากอวัยวะระบบทางเดินหายใจไปยังเนื้อเยื่อผ่านฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดง มีข้อยกเว้น: ตัวแทนทั้งหมดของตระกูลปลาเลือดขาวมีอยู่โดยไม่มีเฮโมโกลบินแม้ว่าพวกเขาจะสังเคราะห์ได้เนื่องจากที่อุณหภูมิของแหล่งที่อยู่อาศัย ออกซิเจนจะละลายได้ดีในน้ำและในพลาสมาของเลือด ปลาเหล่านี้จึงไม่ต้องการพาหะที่มีมวลมากขึ้น ซึ่งก็คือเม็ดเลือดแดง

คอร์ดตาเม็ดเลือดแดง

เซลล์เช่นเม็ดเลือดแดงมีโครงสร้างที่แตกต่างกันไปตามชั้นของคอร์ด ตัวอย่างเช่น ในปลา นก และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัณฐานวิทยาของเซลล์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกัน ต่างกันแค่ขนาด รูปร่างของเซลล์เม็ดเลือดแดง ปริมาตร ขนาด และการไม่มีออร์แกเนลล์บางชนิดทำให้เซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแตกต่างจากเซลล์อื่นๆ ที่พบในคอร์ดอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีรูปแบบ: เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่มีออร์แกเนลล์พิเศษและนิวเคลียสของเซลล์ พวกมันเล็กกว่ามากแม้ว่าจะมีพื้นผิวสัมผัสที่ใหญ่

เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างของกบและเม็ดเลือดแดงของมนุษย์แล้ว สามารถระบุลักษณะทั่วไปได้ทันที เซลล์ทั้งสองมีเฮโมโกลบินและเกี่ยวข้องกับการขนส่งออกซิเจน แต่เซลล์ของมนุษย์มีขนาดเล็กกว่า มีลักษณะเป็นวงรี และมีผิวเว้าสองส่วน เม็ดเลือดแดงของกบ (เช่นเดียวกับนก ปลา และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ยกเว้นซาลาแมนเดอร์) มีลักษณะเป็นทรงกลม มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์เซลล์ที่สามารถกระตุ้นได้เมื่อจำเป็น

ในเม็ดเลือดแดงของมนุษย์ เช่นเดียวกับในเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูง ไม่มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ ขนาดของเม็ดเลือดแดงในแพะคือ 3-4 ไมครอนในมนุษย์ - 6.2-8.2 ไมครอน ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ (หาง) ขนาดเซลล์คือ 70 ไมครอน เห็นได้ชัดว่าขนาดเป็นปัจจัยสำคัญที่นี่ เม็ดเลือดแดงของมนุษย์ถึงแม้จะเล็กกว่าพื้นผิวเนื่องจากสองเว้า

เซลล์ที่มีขนาดเล็กและจำนวนที่มากทำให้ความสามารถของเลือดในการจับออกซิเจนเพิ่มขึ้นทวีคูณ ซึ่งปัจจุบันแทบไม่ต้องพึ่งพาสภาวะภายนอก และลักษณะโครงสร้างของเม็ดเลือดแดงของมนุษย์มีความสำคัญมากเพราะช่วยให้คุณรู้สึกสบายในที่อยู่อาศัยบางแห่ง นี่คือการวัดการปรับตัวให้เข้ากับชีวิตบนบก ซึ่งเริ่มมีการพัฒนาแม้ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและปลา (น่าเสียดายที่ปลาในกระบวนการวิวัฒนาการไม่สามารถอาศัยอยู่บนบกได้ทั้งหมด) และถึงจุดสูงสุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่สูงกว่า

โครงสร้างของเม็ดเลือดแดงมนุษย์

โครงสร้างของเซลล์เม็ดเลือดขึ้นอยู่กับหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย อธิบายจากสามมุม:

1. คุณสมบัติของโครงสร้างภายนอก
2. องค์ประกอบของเม็ดเลือดแดง
3. สัณฐานวิทยาภายใน

ภายนอก ในโปรไฟล์ เม็ดเลือดแดงดูเหมือนดิสก์ biconcave และเต็มหน้า - เหมือนเซลล์กลม เส้นผ่านศูนย์กลางปกติ 6, 2-8, 2 ไมครอน

ในซีรัมในเลือดจะมีเซลล์ที่มีขนาดแตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อขาดธาตุเหล็ก การวิ่งขึ้นจะลดลง และภาวะ anisocytosis เป็นที่รู้จักในการตรวจเลือด (เซลล์จำนวนมากที่มีขนาดและเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน) ด้วยการขาดกรดโฟลิกหรือวิตามิน B₁₂ เม็ดเลือดแดงจะเพิ่มเป็น megaloblast ขนาดประมาณ 10-12 ไมครอน ปริมาตรของเซลล์ปกติ (นอร์โมไซต์) คือ 76-110 ลูกบาศก์เมตร ไมครอน

โครงสร้างของเม็ดเลือดแดงในเลือดไม่ใช่ลักษณะเฉพาะของเซลล์เหล่านี้ ที่สำคัญกว่านั้นคือจำนวนของพวกเขาขนาดเล็กอนุญาตให้เพิ่มจำนวนและเป็นผลให้พื้นที่ของพื้นผิวสัมผัส เม็ดเลือดแดงของมนุษย์จับออกซิเจนได้มากกว่ากบ และง่ายที่สุดคือให้ในเนื้อเยื่อจากเม็ดเลือดแดงของมนุษย์

ปริมาณสำคัญมาก โดยเฉพาะผู้ใหญ่มีเซลล์ 4.5-5.5 ล้านเซลล์ต่อลูกบาศก์มิลลิเมตร แพะมีเซลล์เม็ดเลือดแดงประมาณ 13 ล้านเซลล์ต่อมิลลิลิตร ในขณะที่สัตว์เลื้อยคลานมีเพียง 0.5-1.6 ล้านเซลล์ และปลามี 0.09-0.13 ล้านต่อมิลลิลิตร ทารกแรกเกิดมีเซลล์เม็ดเลือดแดงประมาณ 6 ล้านเซลล์ต่อมิลลิลิตร ในขณะที่เด็กโตมีน้อยกว่า 4 ล้านเซลล์ต่อมิลลิลิตร

ฟังก์ชัน RBC

เซลล์เม็ดเลือดแดง - เม็ดเลือดแดง จำนวน โครงสร้าง หน้าที่ และลักษณะพัฒนาการที่อธิบายไว้ในเอกสารฉบับนี้ มีความสำคัญมากสำหรับมนุษย์ พวกเขาใช้คุณสมบัติที่สำคัญมาก:

• ขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ
• ขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์จากเนื้อเยื่อสู่ปอด
• จับสารพิษ (glycated hemoglobin);
• มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน (ภูมิคุ้มกันต่อไวรัสและเนื่องจากออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาสามารถส่งผลเสียต่อการติดเชื้อในเลือด);
• สามารถทนต่อยาบางชนิดได้;
• มีส่วนร่วมในการดำเนินการห้ามเลือด

มาพิจารณาเซลล์ดังกล่าวเป็นเม็ดเลือดแดงกันต่อไป โครงสร้างของมันถูกปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานฟังก์ชันข้างต้น มันเบาและเคลื่อนที่ได้มากที่สุด มีพื้นผิวสัมผัสขนาดใหญ่สำหรับการแพร่กระจายของก๊าซและขั้นตอนของปฏิกิริยาเคมีกับเฮโมโกลบินตลอดจนการแบ่งและเติมเต็มการสูญเสียในเลือดอย่างรวดเร็ว นี่คือเซลล์ที่มีความเฉพาะทางสูง ซึ่งฟังก์ชันต่างๆ ยังไม่สามารถแทนที่ได้

เมมเบรน RBC

เซลล์ที่เหมือนกับเม็ดเลือดแดงมีโครงสร้างที่เรียบง่ายมาก ซึ่งใช้ไม่ได้กับเยื่อหุ้มเซลล์ เป็น 3 ชั้น เศษส่วนมวลของเมมเบรนคือ 10% ของเซลล์ ประกอบด้วยโปรตีน 90% และไขมันเพียง 10% สิ่งนี้ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงมีเซลล์พิเศษในร่างกาย เนื่องจากในเยื่อหุ้มอื่นๆ เกือบทั้งหมด ไขมันมีชัยเหนือโปรตีน

รูปร่างปริมาตรของเม็ดเลือดแดงเนื่องจากความลื่นไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ นอกเมมเบรนเองเป็นชั้นของโปรตีนบนพื้นผิวที่มีคาร์โบไฮเดรตตกค้างจำนวนมาก เหล่านี้คือไกลโคเปปไทด์ซึ่งมีไขมันเป็น 2 ชั้น โดยปลายที่ไม่ชอบน้ำหันเข้าและออกจากเม็ดเลือดแดง ใต้เยื่อหุ้มชั้นในมีโปรตีนอีกชั้นหนึ่งที่ไม่มีคาร์โบไฮเดรตตกค้าง

คอมเพล็กซ์ตัวรับเม็ดเลือดแดง

หน้าที่ของเมมเบรนคือการทำให้เม็ดเลือดแดงมีรูปร่างผิดปกติ ซึ่งจำเป็นต่อเส้นเลือดฝอย ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างของเม็ดเลือดแดงของมนุษย์ให้โอกาสเพิ่มเติม - ปฏิสัมพันธ์ของเซลล์และกระแสอิเล็กโทรไลต์ โปรตีนที่มีคาร์โบไฮเดรตตกค้างเป็นโมเลกุลของตัวรับ ต้องขอบคุณเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ไม่ถูก "ล่า" โดย CD8-leukocytes และมาโครฟาจของระบบภูมิคุ้มกัน

เซลล์เม็ดเลือดแดงต้องขอบคุณตัวรับและไม่ได้ถูกทำลายโดยภูมิคุ้มกันของพวกมันเอง และเมื่อเนื่องจากการดันผ่านเส้นเลือดฝอยซ้ำๆ หรือเนื่องจากความเสียหายทางกล เม็ดเลือดแดงสูญเสียตัวรับบางส่วน มาโครฟาจของม้าม "ดึง" พวกมันออกจากกระแสเลือดและทำลายพวกมัน

โครงสร้างภายในของเม็ดเลือดแดง

เม็ดเลือดแดงคืออะไร? โครงสร้างของมันมีความน่าสนใจไม่น้อยไปกว่าหน้าที่ของมัน เซลล์นี้คล้ายกับถุงเฮโมโกลบินที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งแสดงตัวรับ: กลุ่มของความแตกต่างและกลุ่มเลือดต่างๆ (ตาม Landsteiner, จำพวก, ดัฟฟี่และอื่น ๆ) แต่ภายในเซลล์มีความพิเศษและแตกต่างจากเซลล์อื่นๆ ในร่างกายมาก

ความแตกต่างมีดังนี้: เม็ดเลือดแดงในผู้หญิงและผู้ชายไม่มีนิวเคลียส ไม่มีไรโบโซมและเอนโดพลาสมิกเรติเคิล ออร์แกเนลล์ทั้งหมดเหล่านี้จะถูกลบออกหลังจากเติมไซโตพลาสซึมของเซลล์ด้วยเฮโมโกลบิน จากนั้นออร์แกเนลล์ก็ไม่จำเป็นเพราะเซลล์ที่มีขนาดต่ำสุดจำเป็นต้องดันผ่านเส้นเลือดฝอย ดังนั้นภายในจึงมีเพียงเฮโมโกลบินและโปรตีนเสริมบางชนิด บทบาทของพวกเขายังไม่ได้รับการชี้แจง แต่เนื่องจากขาดเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ไรโบโซม และนิวเคลียส มันจึงเบาและกะทัดรัด และที่สำคัญที่สุด มันสามารถทำให้เสียรูปได้ง่ายพร้อมกับเมมเบรนของไหล และนี่คือลักษณะโครงสร้างที่สำคัญที่สุดของเซลล์เม็ดเลือดแดง

วงจรชีวิต RBC

ลักษณะสำคัญของเม็ดเลือดแดงคืออายุสั้น พวกมันไม่สามารถแบ่งและสังเคราะห์โปรตีนได้เนื่องจากนิวเคลียสที่ถูกกำจัดออกจากเซลล์ ดังนั้นจึงเป็นโครงสร้างความเสียหายต่อเซลล์ของพวกเขาสะสม ส่งผลให้เม็ดเลือดแดงมีแนวโน้มที่จะมีอายุมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ฮีโมโกลบินที่จับโดยมาโครฟาจของม้ามในเวลาที่ RBC เสียชีวิต จะถูกส่งไปสร้างตัวพาออกซิเจนใหม่เสมอ

วงจรชีวิตของเซลล์เม็ดเลือดแดงเริ่มต้นที่ไขกระดูก อวัยวะนี้มีอยู่ในสาร lamellar: ในกระดูกหน้าอกในปีกของกระดูกเชิงกรานในกระดูกของฐานของกะโหลกศีรษะและในโพรงกระดูกโคนขา ที่นี่ สารตั้งต้นของ myelopoiesis ที่มีรหัส (CFU-GEMM) เกิดขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดภายใต้การกระทำของไซโตไคน์ หลังจากแบ่งแล้ว เธอจะมอบบรรพบุรุษของการสร้างเม็ดเลือดโดยระบุรหัส (BOE-E) เป็นสารตั้งต้นของการสร้างเม็ดเลือดแดงซึ่งกำหนดโดยรหัส (CFU-E)

เซลล์เดียวกันเรียกว่าเซลล์ที่สร้างอาณานิคมของเชื้อโรคในเลือด มีความไวต่อ erythropoietin ซึ่งเป็นสารฮอร์โมนที่ไตหลั่งออกมา การเพิ่มปริมาณของ erythropoietin (ตามหลักการตอบรับเชิงบวกในระบบการทำงาน) ช่วยเร่งกระบวนการแบ่งตัวและการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดง

การสร้างเซลล์เม็ดเลือดแดง

ลำดับของการเปลี่ยนแปลงของไขกระดูกในเซลล์ของ CFU-E มีดังนี้: เม็ดเลือดแดงก่อตัวขึ้นจากมัน และจากมัน - โพรนอร์โมไซต์ ทำให้เกิดนอร์โมบลาสต์ชนิดเบสโซฟิลิก เมื่อโปรตีนสะสม มันจะกลายเป็น polychromatophilic normoblast แล้วก็ oxyphilic normoblast หลังจากที่นิวเคลียสถูกกำจัดออกไป มันจะกลายเป็นเรติคูโลไซต์ หลังเข้าสู่กระแสเลือดและสร้างความแตกต่าง (ครบกำหนด) เป็นเม็ดเลือดแดงปกติ

การทำลายเซลล์เม็ดเลือดแดง

ประมาณ 100-125 วันที่เซลล์หมุนเวียนในเลือดนำออกซิเจนอย่างต่อเนื่องและขจัดผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมออกจากเนื้อเยื่อ มันขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์ที่จับกับเฮโมโกลบินและส่งกลับไปยังปอด เติมโมเลกุลโปรตีนด้วยออกซิเจนตลอดทาง และเมื่อได้รับความเสียหาย ก็จะสูญเสียโมเลกุลฟอสฟาติดิลซีรีนและโมเลกุลของตัวรับ ด้วยเหตุนี้เม็ดเลือดแดงจึงตก "อยู่ใต้สายตา" ของมาโครฟาจและถูกทำลายโดยมัน และฮีมที่ได้จากเฮโมโกลบินที่ถูกย่อยทั้งหมดจะถูกส่งอีกครั้งเพื่อสังเคราะห์เซลล์เม็ดเลือดแดงใหม่