Di mana sel-sel darah merah terbentuk dan fungsi apa yang mereka lakukan?

Sel darah merah - salah satu elemen darah yang sangat penting. Oksigenasi organ (O₂) dan penghilangan karbon dioksida (CO₂) - fungsi utama dari unsur-unsur yang terbentuk dari cairan darah.

Sifat signifikan dan lainnya dari sel darah. Mengetahui apa itu sel darah merah, berapa banyak yang hidup, di mana mereka dihancurkan, dan data lainnya, memungkinkan seseorang untuk memantau kesehatannya dan memperbaikinya tepat waktu.

Definisi umum sel darah merah

Jika Anda melihat darah di bawah mikroskop elektron pemindaian, Anda dapat melihat bentuk dan ukuran sel darah merah.

Darah manusia di bawah mikroskop

Sel sehat (utuh) adalah piringan kecil (7-8 mikron), cekung di kedua sisi. Mereka juga disebut sel darah merah.

Jumlah eritrosit dalam cairan darah melebihi tingkat sel darah putih dan trombosit. Dalam satu tetes darah manusia ada sekitar 100 juta sel ini.

Eritrosit dewasa dilapisi. Tidak memiliki nukleus dan organel, kecuali sitoskeleton. Bagian dalam sel diisi dengan cairan pekat (sitoplasma). Ini jenuh dengan pigmen hemoglobin.

Komposisi kimiawi sel, selain hemoglobin, meliputi:

Hemoglobin adalah protein yang terdiri dari heme dan globin. Heme mengandung atom besi. Zat besi dalam hemoglobin, pengikatan oksigen di paru-paru, menodai darah dengan warna merah terang. Menjadi gelap ketika oksigen dilepaskan dalam jaringan.

Tubuh darah memiliki permukaan yang besar karena bentuknya. Permukaan sel yang meningkat meningkatkan pertukaran gas.

Sel darah merah elastis. Ukuran dan fleksibilitas sel darah merah yang sangat kecil memungkinkannya untuk dengan mudah melewati pembuluh darah terkecil - kapiler (2-3 mikron).

Berapa banyak sel darah merah yang hidup

Kehidupan sel darah merah adalah 120 hari. Selama ini mereka melakukan semua fungsinya. Lalu runtuh. Tempat kepunahan adalah hati, limpa.

Sel darah merah terurai lebih cepat jika bentuknya berubah. Ketika benjolan muncul di dalamnya, echinocytes terbentuk, dan depresi membentuk stomatocytes. Poikilocytosis (perubahan bentuk) menyebabkan sel-sel mati. Patologi bentuk disk muncul dari kerusakan sitoskeleton.

Video - fungsi darah. Sel darah merah

Di mana dan bagaimana terbentuk

Jalur vital sel darah merah dimulai di sumsum tulang merah dari semua tulang manusia (hingga usia lima tahun).

Pada orang dewasa, setelah 20 tahun, sel darah merah diproduksi di:

• Tulang belakang;
• Grudina;
• Tulang rusuk;
• Ilium.

Di mana sel-sel darah merah terbentuk

Pembentukannya terjadi di bawah pengaruh erythropoietin - hormon ginjal.

Dengan bertambahnya usia, erythropoiesis, yaitu, proses pembentukan sel darah merah, berkurang.

Pembentukan sel darah dimulai dengan proeritroblast. Sebagai hasil dari beberapa pembelahan, sel-sel dewasa dibuat.

Dari unit yang membentuk koloni, eritrosit melewati langkah-langkah berikut:

1. Erythroblast.
2. Pronormotsit.
3. Normoblast dari berbagai jenis.
4. Retikulosit.
5. Normosit.

Sel asli memiliki nukleus, yang pertama menjadi lebih kecil, dan kemudian meninggalkan sel sama sekali. Sitoplasma secara bertahap diisi dengan hemoglobin.

Jika retikulosit ada dalam darah bersama dengan sel darah merah yang matang, ini normal. Jenis sel darah merah sebelumnya dalam darah menunjukkan patologi.

Fungsi eritrosit

Sel darah merah menyadari tujuan utama mereka dalam tubuh - mereka adalah pembawa gas pernapasan - oksigen dan karbon dioksida.

Proses ini dilakukan dalam urutan tertentu:

1. Cakram bebas nuklir, terdiri dari darah yang bergerak melalui pembuluh darah, memasuki paru-paru.
2. Di paru-paru, hemoglobin dari eritrosit, khususnya atom-atom besinya, menyerap oksigen, berubah menjadi oksihemoglobin.
3. Darah teroksigenasi di bawah aksi jantung dan arteri melalui kapiler menembus ke semua organ.
4. Oksigen ditransfer ke besi, terlepas dari oksihemoglobin, memasuki sel-sel yang mengalami kekurangan oksigen.
5. Hemoglobin yang hancur (deoxyhemoglobin) diisi dengan karbon dioksida, dikonversi menjadi karbohidrat.
6. Hemoglobin yang dikombinasikan dengan karbon dioksida membawa CO₂ di paru-paru. Di pembuluh paru-paru, karbon dioksida dibelah, lalu dikeluarkan.

Selain pertukaran gas, elemen berbentuk melakukan fungsi lain:

Menyerap, mentransfer antibodi, asam amino, enzim;

Eritrosit manusia

Mengangkut zat berbahaya (racun), beberapa obat;

Sejumlah faktor eritrosit terlibat dalam stimulasi dan obstruksi pembekuan darah (hemocoagulation);

Mereka terutama bertanggung jawab untuk viskositas darah - ia meningkat dengan peningkatan jumlah eritrosit dan menurun dengan penurunannya;

Berpartisipasi dalam menjaga keseimbangan asam-basa melalui sistem buffer hemoglobin.

Eritrosit dan golongan darah

Biasanya, setiap sel darah merah dalam aliran darah adalah sel yang bergerak. Dengan peningkatan pH darah dan faktor negatif lainnya, terjadi perekatan sel darah merah. Ikatan mereka disebut aglutinasi.

Reaksi semacam itu mungkin dan sangat berbahaya dengan transfusi darah dari satu orang ke orang lain. Untuk mencegah sel darah merah saling menempel dalam kasus ini, Anda perlu mengetahui jenis darah pasien dan donornya.

Reaksi aglutinasi membentuk dasar untuk pembagian darah manusia menjadi empat kelompok. Mereka berbeda satu sama lain dalam kombinasi aglutinogen dan aglutinin.

Tabel berikut akan memperkenalkan fitur dari masing-masing golongan darah:

Anemia sel sabit. Penyebab, gejala, diagnosis dan pengobatan patologi

Situs ini menyediakan informasi latar belakang. Diagnosis dan pengobatan penyakit yang adekuat dimungkinkan di bawah pengawasan dokter yang teliti.

Anemia sel sabit adalah penyakit keturunan sistem darah, ditandai dengan cacat genetik, yang menghasilkan pembentukan rantai hemoglobin normal dalam eritrosit. Hemoglobin anomali yang dihasilkan dari ini berbeda dalam sifat elektrofisiologisnya dari hemoglobin orang sehat, sebagai akibatnya sel-sel darah merah itu sendiri berubah, memperoleh bentuk memanjang, menyerupai sabit di bawah mikroskop (karena itulah nama penyakit).

Anemia sel sabit (CAS) adalah bentuk hemoglobinopati herediter yang paling parah (kelainan yang ditentukan secara genetik dari struktur hemoglobin). Eritrosit berbentuk sabit dengan cepat memburuk di dalam tubuh, dan juga menyumbat banyak pembuluh darah di seluruh tubuh, yang dapat menyebabkan komplikasi serius dan bahkan kematian.

Gangguan darah ini tersebar luas di negara-negara Afrika dan sering menjadi penyebab kematian bagi orang-orang dari ras Negroid. Ini disebabkan oleh meluasnya malaria di wilayah tersebut (penyakit menular yang memengaruhi eritrosit manusia). Karena migrasi populasi dan pencampuran kelompok etnis saat ini, jenis anemia ini dapat terjadi pada orang dari ras apa pun di berbagai wilayah di dunia. Pria dan wanita sering sakit sama.

Fakta menarik

• Penyebutan anemia sel sabit yang pertama kali didokumentasikan sejak tahun 1846.
• Sekitar 0,5% dari populasi dunia adalah pembawa anemia sel sabit yang sehat.
• Kedua pasien dengan anemia sel sabit dan pembawa gen mutan yang asimptomatik sebenarnya kebal terhadap malaria. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa agen penyebab malaria (Plasmodium malaria) hanya dapat menginfeksi sel darah merah normal.
• Saat ini, anemia sel sabit dianggap sebagai penyakit yang tidak dapat disembuhkan, tetapi dengan perawatan yang memadai, orang yang sakit dapat hidup sampai usia lanjut dan memiliki anak.

Apa itu sel darah merah?

Struktur Eritrosit

Apa itu hemoglobin?

Ruang dalam eritrosit hampir sepenuhnya diisi dengan hemoglobin - kompleks pigmen protein khusus yang terdiri dari protein globin dan elemen yang mengandung zat besi - heme. Hemoglobin memainkan peran utama dalam pengangkutan gas dalam tubuh.

Setiap sel darah merah mengandung, rata-rata, 30 pikogram (pg) hemoglobin, yang sesuai dengan 300 juta molekul zat yang diberikan. Molekul hemoglobin terdiri dari dua rantai protein globin alfa (a1 dan a2) dan dua beta (b1 dan b2), yang dibentuk dengan menggabungkan banyak asam amino (komponen struktural protein) dalam urutan yang ditentukan secara ketat. Di setiap rantai globin ada molekul heme, yang termasuk atom besi.

Pembentukan rantai globin diprogram secara genetik dan dikendalikan oleh gen yang terletak pada kromosom yang berbeda. Secara total, tubuh manusia memiliki 23 pasang kromosom, yang masing-masing merupakan molekul DNA yang panjang dan kompak (asam deoksiribonukleat), yang mencakup sejumlah besar gen. Aktivasi selektif dari suatu gen mengarah pada sintesis protein intraseluler tertentu, yang pada akhirnya menentukan struktur dan fungsi setiap sel dalam tubuh.

Empat gen dengan 16 pasang kromosom bertanggung jawab untuk sintesis rantai a-globin (seorang anak menerima 2 gen dari masing-masing orangtua, dan sintesis dari setiap rantai dikendalikan oleh dua gen). Pada saat yang sama, sintesis rantai-b dikendalikan hanya oleh dua gen yang terletak pada pasangan ke-11 kromosom (masing-masing gen bertanggung jawab untuk sintesis satu rantai). Heme melekat pada setiap rantai globin yang terbentuk, sebagai akibatnya molekul hemoglobin lengkap terbentuk.

Penting untuk dicatat bahwa selain rantai alfa dan rantai beta, rantai globin lainnya (delta, gamma, sigma) dapat terbentuk di eritrosit. Kombinasi mereka mengarah pada pembentukan berbagai jenis hemoglobin, yang khas untuk periode perkembangan manusia tertentu.

Dalam tubuh manusia ditentukan oleh:

• HbA. Hemoglobin normal terdiri dari dua alfa dan dua rantai beta. Biasanya, bentuk ini lebih dari 95% hemoglobin dewasa.
• HbA2. Sebagian kecil, biasanya merupakan tidak lebih dari 2% dari total hemoglobin orang dewasa. Terdiri dari dua rantai sigma alfa dan dua globin.
• HbF (hemoglobin janin). Bentuk ini terdiri dari dua alfa dan dua rantai gamma dan berlaku selama periode perkembangan intrauterin janin. Ini memiliki afinitas yang bagus untuk oksigen, yang memastikan respirasi jaringan bayi selama periode kelahiran (ketika pasokan oksigen dari tubuh ibu terbatas). Pada orang dewasa, proporsi HbF tidak melebihi 1-1,5% dan terjadi pada 1–5% eritrosit.
• HbU (hemoglobin janin). Ini mulai terbentuk dalam sel darah merah mulai 2 minggu setelah pembuahan dan sepenuhnya digantikan oleh hemoglobin janin setelah timbulnya pembentukan darah di hati.

Fungsi sel darah merah

Fungsi transportasi sel darah merah karena adanya atom besi dalam komposisi hemoglobin. Ketika melewati kapiler paru, zat besi menempelkan molekul oksigen ke dirinya sendiri dan memindahkannya ke semua jaringan tubuh, tempat pemisahan oksigen dari hemoglobin dan transfernya ke sel-sel berbagai organ terjadi. Dalam sel hidup, oksigen berpartisipasi dalam respirasi seluler, dan produk sampingan dari proses ini adalah karbon dioksida, yang dilepaskan dari sel dan juga berikatan dengan hemoglobin.

Ketika melewati kembali kapiler paru, karbon dioksida terputus dari hemoglobin dan dilepaskan dari tubuh dengan udara yang dihembuskan, dan molekul oksigen baru melekat pada kelenjar yang dilepaskan.

Di mana eritrosit terbentuk?

Pembentukan eritrosit (erythropoiesis) pertama kali diamati pada hari ke 19 perkembangan embrionik dalam kantung kuning telur (komponen struktural khusus dari embrio). Ketika tubuh manusia tumbuh dan berkembang, pembentukan darah terjadi di berbagai organ. Mulai dari minggu ke-6 perkembangan intrauterin, situs utama pembentukan eritrosit adalah hati dan limpa, dan pada 4 bulan, fokus pertama pembentukan darah di sumsum tulang merah (CCM) muncul.

Sumsum tulang merah adalah kumpulan sel induk hematopoietik yang terletak di rongga tulang tubuh. Sebagian besar zat CMC ditemukan di tulang sepon (panggul, tengkorak, tulang belakang), serta tulang tubular panjang (bahu dan lengan bawah, paha dan tibia). Secara bertahap, proporsi darah dalam CMC meningkat. Setelah bayi lahir, fungsi hematopoietik hati dan limpa terhambat, dan sumsum tulang menjadi satu-satunya tempat untuk pembentukan eritrosit dan sel darah lainnya - trombosit, pembekuan darah, dan leukosit, yang melakukan fungsi perlindungan.

Bagaimana sel darah merah terbentuk?

Semua sel darah terbentuk dari apa yang disebut sel batang, yang muncul dalam tubuh janin pada tahap awal perkembangan embrionik dalam jumlah kecil. Sel-sel ini secara praktis dianggap abadi dan unik. Mereka mengandung nukleus di mana DNA berada, serta banyak komponen struktural lainnya (organoid) yang diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi.

Segera setelah pembentukan, sel induk mulai membelah (berkembang biak), dengan hasil bahwa banyak klonnya muncul, yang menimbulkan sel darah lain.

Dari sel induk terbentuk:

• Myelopoiesis sel prekursor. Sel ini mirip dengan batang, tetapi memiliki lebih sedikit potensi untuk diferensiasi (perolehan fungsi spesifik). Di bawah pengaruh berbagai faktor pengatur, ia dapat mulai membelah, dengan hilangnya nukleus dan sebagian besar organoid secara bertahap, dan hasil dari proses yang dijelaskan adalah pembentukan sel darah merah, trombosit atau sel darah putih.
• Limfopoiesis sel prekursor. Sel ini bahkan memiliki kemampuan yang lebih rendah untuk berdiferensiasi. Limfosit terbentuk darinya (sejenis leukosit).

Proses diferensiasi (transformasi) sel progenitor myelopoiesis menjadi eritrosit dirangsang oleh zat biologis khusus, erythropoietin. Diekskresikan oleh ginjal jika jaringan tubuh mulai kekurangan oksigen. Erythropoietin meningkatkan pembentukan sel darah merah di sumsum tulang merah, jumlah mereka dalam darah meningkat, yang meningkatkan pengiriman oksigen ke jaringan dan organ.

Erythropoiesis di sumsum tulang merah berlangsung sekitar 4 sampai 6 hari, setelah itu retikulosit (bentuk eritrosit muda) dilepaskan ke aliran darah, yang sepenuhnya matang dalam waktu 24 jam, berubah menjadi eritrosit normal yang mampu melakukan fungsi transportasi.

Bagaimana sel darah merah dihancurkan?

Umur rata-rata sel darah merah normal adalah 100 - 120 hari. Selama ini mereka bersirkulasi dalam darah, terus berubah dan berubah bentuk ketika melewati kapiler organ dan jaringan. Dengan bertambahnya usia, sifat plastik sel darah merah berkurang, mereka menjadi lebih bulat dan kehilangan kemampuan untuk berubah bentuk.

Biasanya, sebagian kecil sel darah merah dihancurkan di sumsum tulang merah, di hati atau langsung dalam aliran darah, tetapi sebagian besar sel darah merah yang menua dihancurkan di limpa. Jaringan organ ini diwakili oleh banyak kapiler sinusoidal dengan celah sempit di dindingnya. Sel darah merah normal dengan mudah melewati mereka, dan kemudian kembali ke aliran darah. Eritrosit yang lebih tua lebih sedikit plastik, akibatnya mereka tersangkut di sinusoid limpa dan dihancurkan oleh sel-sel khusus organ ini (makrofag). Selain itu, sel darah merah dengan struktur yang rusak (seperti pada anemia sel sabit) atau terinfeksi berbagai virus atau mikroorganisme dapat ditarik dari peredaran dan perusakan darah.

Sebagai hasil dari penghancuran sel darah merah, pigmen kuning - bilirubin (tidak langsung, tidak terikat) terbentuk dan dilepaskan ke dalam aliran darah. Zat ini tidak larut dalam air. Ini ditransfer ke aliran darah dalam sel-sel hati, di mana ia mengikat asam glukuronat - bilirubin yang terkait, atau langsung terbentuk, yang termasuk dalam komposisi empedu dan diekskresikan dalam tinja. Sebagian diserap di usus dan diekskresikan dalam urin, membuatnya berwarna kekuningan.

Zat yang mengandung heme juga dilepaskan ke aliran darah ketika sel darah merah dihancurkan. Dalam bentuk bebasnya, zat besi beracun bagi tubuh, sehingga dengan cepat mengikat protein plasma khusus, transferrin. Transferrin memindahkan zat besi ke sumsum tulang merah, di mana ia kembali digunakan untuk mensintesis sel darah merah.

Apa itu anemia sel sabit?

Penyakit ini terjadi ketika mutasi terjadi pada gen yang mengontrol pembentukan rantai beta globin. Sebagai hasil mutasi, hanya satu asam amino yang diganti dalam struktur rantai b-globin (asam glutamat pada posisi 6 digantikan oleh valin). Ini tidak melanggar proses pembentukan molekul hemoglobin secara keseluruhan, namun, mengarah pada perubahan sifat elektrofisiologisnya. Hemoglobin menjadi tidak stabil dan dalam kondisi hipoksia (kekurangan oksigen) mengubah strukturnya (mengkristal, terpolimerisasi), berubah menjadi hemoglobin S (HbS). Ini mengarah pada perubahan bentuk sel darah merah - ia memanjang dan menjadi lebih tipis, menjadi seperti bulan sabit atau sabit.

Darah arteri yang mengalir dari paru-paru dipenuhi dengan oksigen, sehingga tidak terjadi perubahan struktur hemoglobin. Pada tingkat jaringan, molekul oksigen masuk ke sel-sel berbagai organ, yang mengarah pada polimerisasi hemoglobin dan pembentukan sel darah merah berbentuk sabit.

Pada tahap awal penyakit, proses ini reversibel - ketika melewati kapiler paru lagi, darah jenuh dengan oksigen dan sel-sel darah merah memperoleh bentuk normalnya. Namun, perubahan tersebut diulang setiap kali sel darah merah melewati jaringan yang berbeda dan memberi mereka oksigen (ratusan atau bahkan ribuan kali sehari). Akibatnya, struktur membran eritrosit rusak, permeabilitasnya meningkat untuk berbagai ion (kalium dan air meninggalkan sel), yang mengarah pada perubahan ireversibel dalam bentuk sel darah merah.

Plastisitas sel sabit berkurang secara signifikan, tidak dapat berubah bentuk secara terbalik ketika melewati kapiler dan dapat menyumbatnya. Gangguan pasokan darah ke berbagai jaringan dan organ menyebabkan perkembangan hipoksia jaringan (kekurangan oksigen di tingkat jaringan), yang mengarah pada pembentukan eritrosit yang lebih berbentuk sabit (yang disebut lingkaran setan terbentuk).

Membran eritrosit bulan sabit ditandai oleh meningkatnya kerapuhan, akibatnya umur mereka diperpendek secara signifikan. Mengurangi jumlah total sel darah merah dalam darah, serta gangguan sirkulasi lokal di tingkat berbagai organ (sebagai akibat penyumbatan pembuluh darah) merangsang pembentukan erythropoietin di ginjal. Ini meningkatkan erythropoiesis di sumsum tulang merah dan mungkin sebagian atau sepenuhnya mengimbangi manifestasi anemia.

Penting untuk dicatat bahwa HbF (terdiri dari rantai alfa dan rantai gamma), konsentrasi yang dalam beberapa eritrosit mencapai 5-10%, tidak mengalami polimerisasi dan mencegah transformasi eritrosit seperti sabit. Sel dengan konten HbF rendah mengalami perubahan di tempat pertama.

Penyebab Anemia Sel Sabit

Seperti disebutkan sebelumnya, anemia sel sabit adalah penyakit keturunan yang disebabkan oleh mutasi pada satu atau dua gen yang mengkode pembentukan rantai-b globin. Mutasi ini tidak terjadi pada tubuh anak yang sakit, tetapi ditularkan dari orang tua.

Sel-sel kelamin pria dan wanita masing-masing mengandung 23 kromosom. Dalam proses pembuahan, mereka bergabung, menghasilkan sel yang secara kualitatif baru (zigot), dari mana janin mulai berkembang. Nukleus sel reproduksi pria dan wanita juga bergabung satu sama lain, sehingga mengembalikan set lengkap kromosom (23 pasang), yang melekat dalam sel-sel tubuh manusia. Dalam hal ini, anak mewarisi materi genetik dari kedua orang tua.

Anemia sel sabit diwarisi secara resesif autosom, yaitu, agar anak yang sakit dapat dilahirkan, ia harus mewarisi gen mutan dari kedua orang tua.

Tergantung pada set gen yang diperoleh dari orang tua, dapat lahir:

• Seorang anak dengan anemia sel sabit. Opsi ini dimungkinkan jika dan hanya jika ayah dan ibu dari anak sakit dengan penyakit ini atau merupakan pembawa asimptomatiknya. Dalam hal ini, anak harus mewarisi satu gen yang cacat dari kedua orang tuanya (bentuk penyakit yang homozigot).
• Pembawa tanpa gejala. Opsi ini berkembang jika anak mewarisi satu gen yang cacat dan satu normal yang mengkode pembentukan rantai globin normal (bentuk heterozigot penyakit). Akibatnya, dalam eritrosit akan ada kira-kira jumlah yang sama dari hemoglobin S dan hemoglobin A, yang cukup untuk mempertahankan bentuk normal dan fungsi eritrosit dalam kondisi normal.

Sampai saat ini, belum mungkin untuk menentukan penyebab pasti dari terjadinya mutasi gen yang menyebabkan munculnya anemia sel sabit. Namun, penelitian beberapa tahun terakhir telah mengungkapkan sejumlah faktor (mutagen), yang efeknya pada tubuh dapat menyebabkan kerusakan pada perangkat genetik sel, menyebabkan sejumlah penyakit kromosom.

Penyebab mutasi genetik dapat:

• Infeksi malaria. Penyakit ini disebabkan oleh plasmodia malaria, yang, ketika dilepaskan ke dalam tubuh manusia, menginfeksi sel darah merah, menyebabkan kematian massal mereka. Hal ini dapat menyebabkan mutasi pada tingkat peralatan genetik sel darah merah, menyebabkan munculnya berbagai penyakit, termasuk anemia sel sabit dan hemoglobinopati lainnya. Beberapa peneliti cenderung percaya bahwa mutasi kromosom pada eritrosit adalah sejenis reaksi protektif organisme terhadap malaria, karena eritrosit berbentuk sabit praktis tidak terpengaruh oleh plasmodium malaria.
• Infeksi virus. Virus adalah bentuk kehidupan non-seluler, yang terdiri dari asam nukleat RNA (asam ribonukleat) atau DNA (asam deoksiribonukleat). Agen infeksi ini hanya dapat berkembang biak di dalam sel-sel organisme hidup. Memukul sel, virus ini tertanam dalam alat genetiknya, mengubahnya sedemikian rupa sehingga sel mulai menghasilkan fragmen baru dari virus. Proses ini dapat menyebabkan terjadinya berbagai mutasi kromosom. Sitomegalovirus, virus rubella dan campak, hepatitis, dan banyak lainnya dapat bertindak sebagai mutagen.
• Radiasi pengion. Ini adalah aliran partikel yang tidak terlihat oleh mata telanjang, yang mampu mempengaruhi peralatan genetik dari semua sel hidup, yang mengarah pada munculnya banyak mutasi. Jumlah dan tingkat keparahan mutasi tergantung pada dosis dan durasi paparan. Selain latar belakang radiasi alami Bumi, kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir (stasiun tenaga atom) dan ledakan bom atom, serta sinar-X pribadi, dapat menjadi sumber radiasi tambahan.
• Faktor lingkungan yang berbahaya. Kelompok ini mencakup berbagai bahan kimia yang ditemui orang selama kehidupan mereka. Mutagen terkuat adalah epiklorohidrin, digunakan dalam pembuatan banyak obat-obatan, styrene, digunakan dalam pembuatan plastik, senyawa logam berat (timah, seng, merkuri, kromium), asap tembakau, dan banyak senyawa kimia lainnya. Semuanya memiliki aktivitas mutagenik dan karsinogenik (penyebab kanker) yang tinggi.
• Obat-obatan Efek dari beberapa obat adalah karena pengaruhnya terhadap peralatan genetik sel, yang berhubungan dengan risiko berbagai mutasi. Mutagen obat yang paling berbahaya adalah mayoritas obat antikanker (sitostatika), preparat merkuri, imunosupresan (yang menekan aktivitas sistem kekebalan).

Gejala anemia sel sabit

Seperti disebutkan sebelumnya, orang dengan bentuk heterozigot adalah pembawa asimptomatik dari gen anemia sel sabit. Manifestasi klinis dari penyakit di dalamnya hanya dapat terjadi dengan perkembangan hipoksia berat (selama pendakian ke pegunungan, dengan kehilangan darah masif, dan sebagainya). Manifestasi klinis dari bentuk homozigot dapat bervariasi dari gejala minimal penyakit hingga perjalanan berat yang berhubungan dengan kecacatan dan seringkali menyebabkan kematian pasien.

Tingkat keparahan perjalanan klinis anemia sel sabit dipengaruhi oleh:

• Kehadiran hemoglobin F. Semakin banyak, semakin sedikit gejala penyakit. Ini menjelaskan tidak adanya gejala SKA pada bayi baru lahir - sebagian besar HbF digantikan oleh HbA pada bulan keenam kehidupan seorang anak.
• Kondisi iklim dan geografis. Tekanan oksigen di udara yang dihirup berbanding terbalik dengan ketinggian di atas permukaan laut. Dengan kata lain, semakin tinggi seseorang, semakin sedikit oksigen yang masuk ke paru-parunya dengan setiap napas. Gejala anemia sel sabit dapat bermanifestasi dan memburuk dalam beberapa jam setelah diangkat ke ketinggian lebih dari 2.000 meter di atas permukaan laut (bahkan pada orang dengan bentuk penyakit heterozigot). Pasien SKA benar-benar kontraindikasi untuk tinggal di pegunungan tinggi (beberapa kota di Amerika dan Eropa terletak pada ketinggian beberapa kilometer).
• Faktor sosial ekonomi. Ketersediaan dan ketepatan waktu pengobatan untuk komplikasi anemia sel sabit juga mempengaruhi keparahan manifestasi klinis penyakit.

Manifestasi eksternal anemia sel sabit terutama disebabkan oleh tingkat kerusakan (hemolisis) sel darah merah sel sabit (yang masa pakainya dipersingkat menjadi 10-15 hari), serta berbagai komplikasi akibat penyumbatan kapiler di seluruh tubuh dengan sel darah merah sel sabit.

Gejala anemia sel sabit meliputi:

• gejala yang terkait dengan penghancuran sel darah merah;
• krisis hemolitik;
• gejala yang disebabkan oleh penyumbatan pembuluh kecil;
• limpa yang membesar;
• kecanduan infeksi parah.

Gejala yang terkait dengan penghancuran sel darah merah

Kelompok gejala ini biasanya mulai bermanifestasi sendiri setelah setengah tahun kehidupan seorang anak, ketika jumlah hemoglobin F menurun (dalam kasus yang parah dari bentuk penyakit homozigot) atau di waktu kemudian.

Manifestasi paling awal dari anemia sel sabit adalah:

• Pucat Ini berkembang karena penurunan jumlah sel darah merah dalam darah. Kulit dan selaput lendir yang terlihat (rongga mulut, konjungtiva mata, dll.) Menjadi pucat dan kering, kulit menjadi kurang elastis.
• Meningkat kelelahan. Anak-anak dengan anemia sel sabit ditandai dengan gaya hidup yang lesu dan menetap. Dengan aktivitas fisik apa pun meningkatkan kebutuhan tubuh akan oksigen, yaitu, hipoksia berkembang. Ini mengarah pada fakta bahwa lebih banyak sel darah merah menjadi berbentuk sabit dan runtuh. Fungsi transportasi darah berkurang, menghasilkan rasa cepat lelah.
• Sering pusing. Karena kekurangan oksigen pada tingkat otak, yang merupakan kondisi yang mengancam jiwa.
• Nafas pendek. Istilah ini menyiratkan peningkatan frekuensi dan kedalaman gerakan pernapasan akibat perasaan kurang udara. Pada pasien dengan anemia sel sabit, gejala ini biasanya terjadi selama periode aktivitas fisik, tetapi juga dapat muncul saat istirahat (dalam bentuk penyakit yang parah, dalam kondisi ketinggian tinggi).
• Keterlambatan dalam pertumbuhan dan perkembangan. Karena fakta bahwa fungsi transportasi darah berkurang secara signifikan, jaringan dan organ tidak menerima oksigen yang cukup yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan normal organisme. Konsekuensi dari ini adalah kelambatan dalam perkembangan fisik dan mental - anak-anak lebih lambat dari teman sebayanya mulai berjalan, berbicara, kurikulum sekolah lebih buruk bagi mereka. Ada juga keterlambatan pubertas anak.
• Kekuningan kulit. Pigmen bilirubin dilepaskan ke dalam aliran darah dalam penghancuran sel darah merah, memberikan kulit dan selaput lendir terlihat warna kekuningan. Biasanya, zat ini cukup cepat dinetralkan di hati dan dikeluarkan dari tubuh, namun, ketika anemia sel sabit, jumlah sel darah merah yang runtuh sangat besar sehingga hati tidak dapat menetralkan semua bilirubin yang terbentuk.
• Urin berwarna gelap Warna urin berubah karena peningkatan konsentrasi bilirubin di dalamnya.
• Kelebihan zat besi dalam tubuh. Kondisi ini dapat berkembang sebagai akibat dari krisis hemolitik yang parah dan sering berulang, ketika terlalu banyak zat besi bebas dilepaskan ke dalam aliran darah. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya hemosiderosis, suatu kondisi patologis yang ditandai oleh pengendapan oksida besi di berbagai jaringan (di hati, limpa, ginjal, paru-paru, dll.), Yang akan menyebabkan disfungsi organ yang terkena.

Krisis hemolitik

Krisis hemolitik dapat terjadi pada berbagai periode kehidupan. Durasi remisi (periode tanpa krisis) dapat dihitung dalam beberapa bulan atau tahun, setelah serangkaian serangan dapat terjadi.

Perkembangan krisis hemolitik dapat mendahului:

• infeksi menyeluruh yang parah;
• kerja fisik yang berat;
• naik ke ketinggian yang lebih besar (lebih dari 2000 meter di atas permukaan laut);
• paparan suhu terlalu tinggi atau rendah;
• dehidrasi (penipisan cairan tubuh).

Krisis hemolitik ditandai oleh pembentukan cepat sejumlah besar eritrosit berbentuk sabit, yang menyumbat pembuluh-pembuluh kecil dan dihancurkan di limpa, hati, sumsum tulang merah dan organ-organ lainnya, serta langsung di ranjang vaskular. Hal ini menyebabkan penurunan tajam dalam jumlah sel darah merah dalam tubuh, yang dimanifestasikan oleh peningkatan sesak napas, sering pusing (hingga kehilangan kesadaran), dan gejala lain yang dijelaskan sebelumnya.

Gejala karena penyumbatan pembuluh kecil

Seperti yang telah disebutkan, eritrosit berbentuk sabit tidak dapat melewati pembuluh kecil, oleh karena itu mereka tersangkut di dalamnya, yang menyebabkan gangguan sirkulasi darah di hampir semua organ.

Gejala anemia sel sabit adalah:

• Krisis nyeri. Terjadi akibat penyumbatan pembuluh darah yang memberi makan organ tertentu. Ini mengarah pada pengembangan kekurangan oksigen pada tingkat jaringan, yang disertai dengan serangan nyeri akut hebat yang dapat berlangsung dari beberapa jam hingga beberapa hari. Hasil dari proses ini adalah kematian sebagian jaringan atau organ, pengiriman oksigen yang terganggu. Krisis nyeri dapat terjadi secara tiba-tiba dengan latar belakang kesejahteraan lengkap, tetapi paling sering mereka didahului oleh infeksi virus dan bakteri, aktivitas fisik yang parah atau kondisi lain yang disertai dengan perkembangan hipoksia.
• Bisul kulit. Berkembang sebagai akibat penyumbatan pembuluh kecil dan gangguan peredaran darah di berbagai bagian kulit. Daerah yang terkena ulserasi dan sering menjadi terinfeksi, yang dapat menyebabkan perkembangan penyakit menular yang serius. Lokasi ulkus yang paling khas adalah kulit ekstremitas atas dan bawah, tetapi kerusakan pada kulit batang, leher, dan kepala dimungkinkan.
• Tunanetra. Berkembang sebagai akibat penyumbatan arteri yang memberi makan retina. Tergantung pada diameter pembuluh yang terkena, berbagai gangguan dapat terjadi, mulai dari penurunan ketajaman visual hingga ablasi retina dan perkembangan kebutaan.
• Gagal jantung. Penyebab kerusakan jantung dapat berupa terhambatnya sel-sel darah merah berbentuk bulan sabit dari arteri koroner (pembuluh darah yang mengirim darah ke otot jantung) dan perkembangan infark miokard akut (kematian sebagian otot jantung yang disebabkan oleh gangguan pengiriman oksigen). Selain itu, anemia yang berkepanjangan dan hipoksia secara refleks menyebabkan peningkatan denyut jantung. Hal ini dapat menyebabkan hipertrofi (peningkatan ukuran) otot jantung, diikuti oleh kelelahan mekanisme kompensasi dan perkembangan gagal jantung.
• Hematuria (darah dalam urin). Gejala ini dapat muncul sebagai hasil dari trombosis vena ginjal dan lesi nefron (unit fungsional dari jaringan ginjal di mana urin terbentuk), akibatnya mereka menjadi permeabel terhadap eritrosit. Dengan perjalanan penyakit yang lama, lebih dari 75% nefron dapat mati dan berkembangnya gagal ginjal, yang merupakan tanda prognostik yang tidak menguntungkan.
• Priapisme Istilah ini menyiratkan terjadinya spontan ereksi penis yang panjang dan menyakitkan pada pria. Gejala ini disebabkan oleh penyumbatan pembuluh kapiler dan pembuluh darah kecil di mana darah mengalir dari organ, yang kadang-kadang dapat menyebabkan perkembangan impotensi.
• Perubahan struktur tulang. Infark tulang yang sering adalah karakteristik anemia sel sabit, yang menyebabkan perubahan struktur tulang, mereka menjadi kurang tahan lama. Selain itu, hipoksia yang berkepanjangan merangsang ekskresi sejumlah besar erythropoietin oleh ginjal, yang mengarah pada pertumbuhan kuman hemopoietic eritroid di sumsum tulang merah dan deformasi tulang-tulang tengkorak tulang belakang, tulang rusuk.
• Kerusakan pada sendi. Pembengkakan dan kelembutan yang ditandai pada sendi ekstremitas (kaki, kaki, tangan, jari, ketukan, dan kaki).
• Manifestasi neurologis. Mereka adalah hasil dari penyumbatan di arteri yang memberi makan berbagai bagian otak dan sumsum tulang belakang. Gejala neurologis pada pasien dengan anemia sel sabit dapat bermanifestasi sebagai gangguan sensitivitas, paresis (gangguan fungsi motorik), plegia (hilangnya fungsi motorik sepenuhnya pada ekstremitas), serta stroke iskemik akut (akibat penyumbatan arteri serebral), yang dapat menyebabkan kematian.

Limpa yang membesar

Limpa yang membesar terjadi sebagai akibat dari retensi dan penghancuran sejumlah besar eritrosit berbentuk sabit di dalamnya. Selain itu, infark limpa dapat berkembang, dengan hasil kemampuan fungsionalnya berkurang secara signifikan.

Pada tahap awal anemia sel sabit, hanya sel darah merah sabit yang disimpan dan dimusnahkan di limpa. Ketika penyakit berkembang, organ sinusoid menjadi tersumbat, yang mengganggu jalannya (penyaringan) dari semua sel darah lainnya dan menyebabkan tubuh bertambah besar (splenomegali).

Sebagai hasil dari stagnasi darah pada limpa yang membesar, suatu kondisi yang disebut hipersplenisme dapat terjadi. Hal ini ditandai dengan penghancuran tidak hanya kerusakan, tetapi juga elemen seluler normal (trombosit, leukosit, eritrosit tidak berubah). Ini disertai dengan penurunan cepat dalam jumlah sel-sel ini dalam darah perifer dan perkembangan gejala yang sesuai (sering perdarahan, gangguan sifat pelindung organisme). Perkembangan hipersplenisme sangat berbahaya pada anak usia dini, ketika limpa yang membesar dapat menyebabkan kerusakan cepat sebagian besar sel darah merah, yang menyebabkan kematian anak.

Kecanduan infeksi parah

Diagnosis anemia sel sabit

Ahli hematologi terlibat dalam diagnosis dan pengobatan anemia sel sabit. Agak sulit untuk mendiagnosis penyakit hanya berdasarkan manifestasi eksternal, karena banyak penyakit darah memanifestasikan diri dengan gejala yang sama. Pertanyaan terperinci dari pasien dan orang tuanya (jika anak sakit) tentang waktu dan keadaan timbulnya gejala dapat membantu dokter untuk mencurigai adanya anemia sel sabit, tetapi sejumlah studi tambahan diperlukan untuk mengkonfirmasi diagnosis.

Dalam diagnosis anemia sel sabit digunakan:

• hitung darah lengkap;
• tes darah biokimia;
• elektroforesis hemoglobin;
• USG (USG);
• pemeriksaan x-ray.

Tes darah umum

Salah satu tes pertama yang diresepkan untuk semua pasien yang diduga penyakit darah. Ini memungkinkan Anda untuk menilai komposisi seluler darah tepi, yang memberikan informasi tentang keadaan fungsional berbagai organ internal, serta tentang pembentukan darah di sumsum tulang merah, adanya infeksi di dalam tubuh. Untuk analisis umum, mereka dapat mengambil darah kapiler (dari jari) dan darah vena.

Teknik pengumpulan darah kapiler
Darah diambil di pagi hari, dengan perut kosong. Menjelang tes, tidak disarankan untuk minum alkohol, merokok, atau mengonsumsi obat-obatan narkotika sebelum mengikuti tes. Segera sebelum mengambil darah, Anda harus menghangatkan jari-jari tangan kiri Anda, yang akan meningkatkan sirkulasi mikro dan memudahkan prosedur.

Pengumpulan bahan untuk analisis dilakukan oleh seorang perawat di ruang perawatan poliklinik. Kulit ujung jari dirawat dengan kapas, yang telah dilembabkan dengan larutan alkohol 70% (untuk mencegah infeksi). Setelah itu, scarifier jarum khusus membuat tusukan kulit pada permukaan lateral jari (4 jari tangan kiri biasanya digunakan, tetapi ini tidak kritis). Tetesan darah pertama yang muncul dihilangkan dengan kapas, setelah itu perawat mulai secara bergantian memeras dan melepaskan ujung jarinya, mengambil beberapa mililiter darah ke dalam tabung bertahap yang steril.

Jika Anda mencurigai anemia sel sabit, jari, dari mana darah akan diambil, diikat sebelumnya dengan tali atau tali (selama 2 - 3 menit). Hal ini menciptakan kondisi untuk hipoksia, sebagai akibatnya terbentuk lebih banyak sel darah merah berbentuk sabit, yang akan memudahkan diagnosis.

Teknik pengambilan darah vena
Pengambilan sampel darah juga dilakukan oleh seorang perawat. Aturan untuk mempersiapkan analisis sama dengan mengambil darah dari jari. Biasanya darah diambil dari vena hipodermik daerah siku, yang lokasinya cukup mudah ditentukan.

Pasien duduk dan meletakkan tangannya di belakang kursi, secara maksimal membengkokkannya pada sendi siku. Perawat menerapkan karet gelang di area bahu (meremas pembuluh darah saphenous menyebabkan darah meluap dan membengkak di atas permukaan kulit) dan meminta pasien untuk "bekerja dengan tinjunya" selama beberapa detik (meremas dan melepaskan kepalan tangannya), yang juga berkontribusi pada pengisian darah vena dan memfasilitasi penentuan mereka di bawah kulit.

Setelah menentukan lokasi vena, perawat dua kali merawat area siku dengan kapas yang sebelumnya direndam dalam larutan alkohol 70%. Setelah itu, jarum suntik sekali pakai yang steril menembus kulit dan dinding vena dan mengumpulkan jumlah darah yang diperlukan (biasanya beberapa mililiter). Kapas bersih (juga dilembabkan dalam alkohol) ditekan ke situs tusukan, dan jarum dilepas. Pasien disarankan untuk menunggu 10 hingga 15 menit di koridor, karena reaksi merugikan tertentu (pusing, kehilangan kesadaran) dapat terjadi.

Pemeriksaan mikroskopis darah
Beberapa tetes darah yang diperoleh ditransfer ke slide kaca, diwarnai dengan pewarna khusus (biasanya biru metilen) dan diperiksa dalam mikroskop cahaya. Metode ini memungkinkan Anda untuk secara kasar menentukan jumlah elemen seluler dalam darah, untuk menilai ukuran dan strukturnya.

Pada anemia sel sabit, dimungkinkan untuk mendeteksi eritrosit berbentuk sabit (dalam studi darah vena), tetapi ketidakhadiran mereka tidak mengecualikan diagnosis. Pemeriksaan mikroskopis rutin tidak selalu mengungkapkan eritrosit bulan sabit, oleh karena itu penelitian darah "apusan basah" digunakan. Inti dari penelitian ini adalah sebagai berikut - setetes darah ditransfer ke slide kaca dan diperlakukan dengan zat khusus, sodium pyrosulfite. Ini "menarik" oksigen dari sel darah merah, sebagai akibatnya mereka memperoleh bentuk sabit (jika seseorang benar-benar sakit dengan anemia sel sabit), yang diungkapkan dengan pemeriksaan dalam mikroskop cahaya konvensional. Studi ini sangat spesifik dan memungkinkan Anda untuk mengkonfirmasi diagnosis pada kebanyakan kasus.

Tes darah di penganalisa hematologi
Sebagian besar laboratorium modern dilengkapi dengan analisis hematologi - perangkat yang memungkinkan Anda menentukan komposisi kuantitatif semua elemen seluler dengan cepat dan akurat, serta banyak parameter darah lainnya.

Di mana sel-sel darah merah terbentuk dan fungsi apa yang mereka lakukan?

Apa itu sel darah merah?

Apa itu sel darah merah, mereka tahu "secara umum" banyak orang. Dan, semua orang di masa hidupnya berulang kali menghadapi kebutuhan untuk tes darah, sulit bagi mereka untuk menguraikan hasil tes tanpa pendidikan khusus.

Sel darah merah disebut sel darah merah, yang diproduksi dalam tubuh dan memainkan peran penting dalam pembentukan darah. Bagian mereka dalam jumlah total semua sel tubuh manusia mencapai 25%. Fungsinya untuk menyediakan respirasi seluler, mentransfer oksigen ke organ dan jaringan dari paru-paru, dan mengambil karbon dioksida dari mereka. Sel darah merah - dasar pertukaran gas jaringan. Jumlah sel darah merah sangat besar, berikut beberapa data:

• Jika Anda menggabungkan semua sel darah merah menjadi satu, maka total permukaan sel ini akan menempati area seluas 3.800 meter persegi (persegi dengan sisi 61,5 meter). Permukaan inilah yang setiap detik berurusan dengan pertukaran gas dalam tubuh kita - 1500 kali lebih banyak dari luas permukaan tubuh manusia;
• 5 juta sel darah merah terkandung dalam satu milimeter kubik darah, dan 5 miliar dalam satu sentimeter kubik, hampir sama banyaknya dengan orang yang hidup di planet kita;
• jika Anda menempatkan semua sel darah merah satu orang dalam satu kolom, satu di atas yang lain, maka akan dibutuhkan jarak lebih dari 60.000 kilometer - 1/6 dari jarak ke bulan.

Nama partikel darah ini berasal dari 2 kata asal Yunani: erythros (merah) dan kytos (wadah). Meskipun mereka disebut sel merah, mereka tidak selalu memiliki warna ini. Pada tahap pematangan, mereka dicat biru karena mengandung sedikit besi. Kemudian, sel-sel darah berubah menjadi abu-abu. Ketika hemoglobin mulai mendominasi di dalamnya, mereka berubah menjadi merah muda. Sel darah merah dewasa biasanya berwarna merah. Materi kering eritrosit dewasa mengandung 95% hemoglobin, dan zat yang tersisa (protein dan lipid) tidak lebih dari 4% dari volume. Setelah transfer oksigen ke sel-sel dan jaringan tubuh, mereka memasuki darah vena, mengubah warnanya menjadi gelap.

Eritrosit manusia dewasa adalah sel non-nuklir plastik. Sel darah merah muda - retikulosit - memiliki nukleus, tetapi kemudian mereka dibebaskan darinya, untuk menggunakan volume yang dikeluarkan untuk meningkatkan fungsinya - pertukaran gas. Ini menunjukkan seberapa tinggi spesialisasi sel darah merah. Jadi, mereka memiliki bentuk lensa fleksibel bikonkaf. Formulir ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan area mereka, dan pada saat yang sama mengurangi volume disk yang relatif sederhana.

Diameternya berkisar antara 7,2 hingga 7,5 mikron. Ketebalan sel adalah 2,5 mikron (di tengah tidak lebih dari 1 mikron), dan volumenya adalah 90 mikron kubik. Di luar, mereka menyerupai kue dengan tepi tebal. Taurus dapat menembus kapiler tertipis, karena kemampuan untuk berputar menjadi spiral.

Fleksibilitas sel darah merah dapat bervariasi. Membran eritrosit dikelilingi oleh protein yang memengaruhi sifat-sifat sel darah. Mereka dapat menyebabkan sel-sel saling menempel atau membuatnya terpisah.

Setiap detik dalam darah, sel darah merah dikeluarkan dalam jumlah besar. Volume sel darah yang terbentuk per hari beratnya 140 g. Kira-kira jumlah sel yang sama mati. Pada orang yang sehat, jumlah sel darah merah dalam darah sedikit berbeda.

Jumlah sel darah merah pada wanita lebih sedikit dibandingkan pada pria. Karena itu, pria lebih mampu mengatasi aktivitas fisik yang berat. Untuk memastikan jaringan kerja otot membutuhkan banyak oksigen.

Indeks RBC dalam tes darah menunjukkan jumlah sel darah merah. Itu singkatan dari sel darah merah.

Sel darah merah

Sel darah merah

Sel darah merah adalah yang paling banyak, sel darah yang sangat khusus, fungsi utamanya adalah untuk mengangkut oksigen (O2) dari paru-paru ke jaringan dan karbon dioksida (CO2) dari jaringan ke paru-paru.

Eritrosit dewasa tidak memiliki nukleus dan organel sitoplasma. Oleh karena itu, mereka tidak mampu melakukan sintesis protein atau lipid, sintesis ATP dalam proses fosforilasi oksidatif. Ini secara dramatis mengurangi kebutuhan oksigen eritrosit itu sendiri (tidak lebih dari 2% dari total oksigen yang diangkut oleh sel), dan sintesis ATP dilakukan selama pemisahan glukosa glikolitik. Sekitar 98% dari massa protein sitoplasma eritrosit adalah hemoglobin.

Sekitar 85% sel darah merah, yang disebut normosit, memiliki diameter 7-8 mikron, volume 80-100 (femtoliter, atau mikron 3) dan bentuknya dalam bentuk cakram bikonkaf (diskoosit). Ini memberi mereka area pertukaran gas yang luas (total sekitar 3800 m 2 untuk semua eritrosit) dan mengurangi jarak difusi oksigen ke lokasi ikatannya dengan hemoglobin. Sekitar 15% sel darah merah memiliki bentuk, ukuran, dan proses yang berbeda pada permukaan sel.

Eritrosit "matang" lengkap memiliki plastisitas - kemampuan untuk berubah bentuk secara reversibel. Hal ini memungkinkan mereka untuk lewat tetapi pembuluh dengan diameter yang lebih kecil, khususnya, melalui kapiler dengan lumen 2-3 mikron. Kemampuan untuk berubah bentuk ini disediakan oleh keadaan cair membran dan interaksi lemah antara fosfolipid, protein membran (glikophorin) dan sitoskeleton protein dari matriks intraseluler (spektrin, ankyrin, hemoglobin). Dalam proses penuaan eritrosit, akumulasi kolesterol, fosfolipid dengan kandungan asam lemak yang lebih tinggi terjadi pada membran, terjadi agregasi spektrin dan hemoglobin yang ireversibel, yang menyebabkan pelanggaran struktur membran, bentuk eritrosit (mereka berubah dari spherosit dari diskosit) dan plastisitasnya. Sel darah merah seperti itu tidak bisa melewati kapiler. Mereka ditangkap dan dihancurkan oleh makrofag limpa, dan beberapa dari mereka di hemolisis di dalam kapal. Glycophorins memberikan sifat hidrofilik ke permukaan luar sel darah merah dan potensial listrik (zeta). Oleh karena itu, eritrosit saling tolak dan tersuspensi dalam plasma, menentukan stabilitas suspensi darah.

Laju sedimentasi eritrosit (ESR)

Laju sedimentasi eritrosit (ESR) adalah indikator yang mencirikan endapan darah eritrosit ketika antikoagulan ditambahkan (misalnya, natrium sitrat). ESR ditentukan dengan mengukur ketinggian kolom plasma di atas eritrosit, yang menetap di kapiler khusus yang terletak secara vertikal selama 1 jam. Mekanisme proses ini ditentukan oleh keadaan fungsional eritrosit, muatannya, komposisi protein plasma dan faktor lainnya.

Gravitasi spesifik eritrosit lebih tinggi daripada plasma darah, oleh karena itu mereka perlahan-lahan menetap di kapiler dengan darah yang tidak dapat membeku. ESR pada orang dewasa sehat adalah 1–10 mm / jam pada pria dan 2–15 mm / jam pada wanita. Pada bayi baru lahir, ESR adalah 1-2 mm / jam, dan pada orang tua - 1-20 mm / jam.

Faktor utama yang mempengaruhi ESR meliputi: jumlah, bentuk dan ukuran sel darah merah; rasio kuantitatif dari berbagai jenis protein plasma; isi pigmen empedu, dll. Peningkatan isi albumin dan pigmen empedu, serta peningkatan jumlah eritrosit dalam darah, menyebabkan peningkatan potensi zeta sel dan penurunan ESR. Peningkatan isi globulin dalam plasma darah, fibrinogen, penurunan isi albumin dan penurunan jumlah eritrosit disertai dengan peningkatan ESR.

Salah satu alasan untuk ESR yang lebih tinggi pada wanita, dibandingkan dengan pria, adalah jumlah sel darah merah yang lebih rendah dalam darah wanita. ESR meningkat dengan makanan kering dan puasa, setelah vaksinasi (karena peningkatan kandungan globulin dan fibrinogen dalam plasma), selama kehamilan. Memperlambat ESR dapat diamati dengan peningkatan viskositas darah karena peningkatan penguapan keringat (misalnya, ketika terkena suhu eksternal yang tinggi), eritrositosis (misalnya, di dataran tinggi atau pendaki, pada bayi baru lahir).

Jumlah sel darah merah

Jumlah sel darah merah dalam darah tepi orang dewasa adalah: pada laki-laki - (3.9-5.1) * 10 12 sel / l; pada wanita - (3,7-4,9) • 10 12 sel / l. Jumlah mereka dalam periode usia yang berbeda pada anak-anak dan orang dewasa tercermin dalam tabel. 1. Pada lansia, jumlah eritrosit mendekati rata-rata dengan batas bawah normal.

Peningkatan jumlah eritrosit per satuan volume darah di atas batas normal disebut eritrositosis: untuk pria, di atas 5,1 • eritrosit / l12; untuk wanita - di atas 4,9 • 10 12 eritrosit / l. Eritrosit relatif dan absolut. Erythrocytosis relatif (tanpa aktivasi erythropoiesis) diamati dengan peningkatan viskositas darah pada bayi baru lahir (lihat Tabel 1), selama pekerjaan fisik, atau efek suhu tinggi pada tubuh. Erythrocytosis absolut adalah konsekuensi dari peningkatan erythropoiesis, diamati ketika seseorang beradaptasi dengan dataran tinggi atau di antara mereka yang dilatih untuk pelatihan ketahanan. Erythrocytosis berkembang pada beberapa penyakit darah (erythremia) atau sebagai gejala dari penyakit lain (kekurangan jantung atau paru, dll.). Dalam bentuk eritrositosis apa pun, hemoglobin dan hematokrit biasanya meningkat dalam darah.

Tabel 1. Indikator darah merah pada anak-anak dan orang dewasa yang sehat

Sel darah merah 10 12 / l

Catatan MCV (mean corpuscular volume) - volume rata-rata sel darah merah; MSN (rata-rata hemoglobin sel hidup), rata-rata kadar hemoglobin dalam eritrosit; MCHC (berarti konsentrasi hemoglobin sel hidup) - kadar hemoglobin dalam 100 ml sel darah merah (konsentrasi hemoglobin dalam satu sel darah merah).

Erythropenia - penurunan jumlah sel darah merah dalam darah kurang dari batas bawah normal. Itu juga bisa relatif dan absolut. Erythropenia relatif diamati dengan peningkatan aliran cairan ke dalam tubuh dengan erythropoiesis yang tidak berubah. Erythropenia absolut (anemia) adalah konsekuensi dari: 1) peningkatan kerusakan darah (hemolisis autoimun eritrosit, fungsi penghancuran darah yang berlebihan pada limpa); 2) mengurangi efektivitas erythropoiesis (dengan kekurangan zat besi, vitamin (terutama kelompok B) dalam makanan, kurangnya faktor internal Puri dan kurangnya penyerapan vitamin B₁₂); 3) kehilangan darah.

Fungsi utama sel darah merah

Fungsi transportasi adalah transfer oksigen dan karbon dioksida (transportasi pernapasan atau gas), nutrisi (protein, karbohidrat, dll.) Dan zat aktif secara biologis (NO). Fungsi perlindungan dari eritrosit terletak pada kemampuannya untuk mengikat dan menetralkan beberapa racun, serta berpartisipasi dalam proses pembekuan darah. Fungsi pengaturan eritrosit adalah partisipasi aktif mereka dalam mempertahankan keadaan asam-basa tubuh (pH darah) menggunakan hemoglobin, yang dapat mengikat C0₂ (Dengan demikian mengurangi konten H₂C0₃ dalam darah) dan memiliki sifat amfolitik. Eritrosit juga dapat berpartisipasi dalam reaksi imunologis organisme, yang disebabkan oleh adanya membran sel senyawa tertentu (glikoprotein dan glikolipid) yang memiliki sifat antigen (aglutinogen).

Siklus Hidup Erythrocyte

Tempat pembentukan sel darah merah dalam tubuh orang dewasa adalah sumsum tulang merah. Dalam proses eritropoiesis, retikulosit dibentuk dari sel hematopoietik batang polipoten (PSGK) melalui serangkaian tahap perantara, yang memasuki darah perifer dan berubah menjadi eritrosit dewasa dalam 24-36 jam. Umur mereka adalah 3-4 bulan. Tempat kematian adalah limpa (fagositosis oleh makrofag hingga 90%) atau hemolisis intravaskular (biasanya hingga 10%).

Fungsi hemoglobin dan senyawanya

Fungsi utama sel darah merah karena adanya dalam komposisi protein khusus - hemoglobin. Hemoglobin mengikat, mengangkut dan melepaskan oksigen dan karbon dioksida, menyediakan fungsi pernapasan darah, berpartisipasi dalam pengaturan pH darah, melakukan fungsi pengaturan dan penyangga, dan juga memberikan darah merah dan sel darah merah. Hemoglobin menjalankan fungsinya hanya di dalam sel darah merah. Dalam kasus hemolisis eritrosit dan pelepasan hemoglobin ke dalam plasma, ia tidak dapat menjalankan fungsinya. Hemoglobin plasma berikatan dengan protein haptoglobin, kompleks yang dihasilkan ditangkap dan dihancurkan oleh sel-sel sistem fagositik hati dan limpa. Dengan hemolisis masif, hemoglobin dikeluarkan dari darah oleh ginjal dan muncul dalam urin (hemoglobinuria). Periode pelaksanaannya adalah sekitar 10 menit.

Molekul hemoglobin memiliki dua pasang rantai polipeptida (globin - bagian protein) dan 4 hem. Heme adalah senyawa kompleks protoporphyrin IX dengan zat besi (Fe 2+), yang memiliki kemampuan unik untuk menempel atau melepaskan molekul oksigen. Dalam hal ini, besi tempat oksigen menempel tetap bivalen, dapat dengan mudah dioksidasi menjadi trivalen juga. Heme adalah kelompok prostetik aktif atau disebut, dan globin adalah pembawa protein heme, menciptakan kantong hidrofobik untuk itu dan melindungi Fe 2+ dari oksidasi.

Ada sejumlah bentuk molekuler hemoglobin. Darah orang dewasa mengandung HbA (95-98% HbA₁ dan 2-3% НbA₂) dan HbF (0,1-2%). Pada bayi baru lahir, HbF (hampir 80%) menang, dan pada janin (hingga 3 bulan) - hemoglobin tipe Gower I.

Tingkat normal hemoglobin dalam darah pria adalah rata-rata 130-170 g / l, pada wanita - 120-150 g / l, pada anak-anak - tergantung pada usia (lihat tabel 1). Total kandungan hemoglobin dalam darah perifer sekitar 750 g (150 g / l • 5 l darah = 750 g). Satu gram hemoglobin dapat mengikat 1,34 ml oksigen. Pemenuhan optimal fungsi pernapasan oleh eritrosit ditandai dengan kadar hemoglobin normal. Konten (saturasi) dalam hemoglobin eritrosit mencerminkan indikator berikut: 1) indeks warna (CP); 2) KIA - kadar hemoglobin rata-rata di eritrosit; 3) MCHC - konsentrasi hemoglobin dalam eritrosit. Sel darah merah dengan kadar hemoglobin normal ditandai dengan CP = 0,8-1,05; MCH = 25,4-34,6 pg; MCHC = 30-37 g / dl dan disebut normokromik. Sel dengan kadar hemoglobin berkurang memiliki CP 1,05; MSN> 34,6 pg; MCHC> 37 g / dL disebut hiperkromik.

Penyebab hipokromia eritrosit paling sering adalah pembentukannya dalam kondisi kekurangan zat besi (Fe 2+) dalam tubuh, dan hiperkromia dalam kondisi kekurangan vitamin B.₁₂ (cyanocobalamin) dan (atau) asam folat. Di beberapa daerah di negara kita ada kandungan rendah Fe 2+ dalam air. Oleh karena itu, penghuninya (terutama wanita) lebih mungkin mengembangkan anemia hipokromik. Untuk pencegahannya, perlu untuk mengkompensasi kurangnya asupan zat besi dengan air dari produk makanan yang mengandungnya dalam jumlah yang cukup atau dengan persiapan khusus.

Senyawa hemoglobin

Hemoglobin yang terikat dengan oksigen disebut oxyhemoglobin (HbO₂). Isinya dalam darah arteri mencapai 96-98%; HbO₂, siapa yang memberi O₂ setelah disosiasi, disebut dikurangi (HHb). Hemoglobin mengikat karbon dioksida untuk membentuk carbhemoglobin (HbCO₂). Pendidikan НbС0₂ tidak hanya berkontribusi pada pengangkutan CO₂, tetapi juga mengurangi pembentukan asam karbonat dan dengan demikian mempertahankan buffer bikarbonat plasma. Oksihemoglobin, hemoglobin tereduksi, dan karbhemoglobin disebut senyawa hemoglobin fisiologis (fungsional).

Karboksihemoglobin adalah senyawa hemoglobin dengan karbon monoksida (CO adalah karbon monoksida). Hemoglobin memiliki afinitas yang signifikan lebih besar untuk CO daripada oksigen, dan membentuk karboksihemoglobin pada konsentrasi rendah CO, kehilangan kemampuan untuk mengikat oksigen dan menciptakan ancaman bagi kehidupan. Senyawa hemoglobin non-fisiologis lainnya adalah methemoglobin. Di dalamnya, besi dioksidasi menjadi trivalen. Methemoglobin tidak dapat bereaksi secara reversibel dengan O₂ dan koneksi tidak aktif secara fungsional. Dengan akumulasi berlebih dalam darah juga ada ancaman bagi kehidupan manusia. Dalam hal ini, methemoglobin dan karboksihemoglobin juga disebut senyawa hemoglobin patologis.

Pada orang yang sehat, methemoglobin selalu ada dalam darah, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Methemoglobin dibentuk oleh aksi zat pengoksidasi (peroksida, nitro-turunan zat organik, dll.), Yang secara konstan memasuki darah dari sel-sel berbagai organ, terutama usus. Pembentukan methemoglobin dibatasi oleh antioksidan (glutathione dan asam askorbat) yang terdapat dalam eritrosit, dan reduksi menjadi hemoglobin terjadi selama reaksi enzimatik yang melibatkan enzim erythrocyte dehydrogenase.

Erythropoiesis

Erythropoiesis adalah proses pembentukan sel darah merah dari PGC. Jumlah eritrosit yang terkandung dalam darah tergantung pada rasio eritrosit yang terbentuk dan dihancurkan dalam tubuh pada saat bersamaan. Pada orang yang sehat, jumlah sel darah merah yang terbentuk dan runtuh adalah sama, yang memastikan, dalam kondisi normal, pemeliharaan jumlah sel darah merah yang relatif konstan dalam darah. Kombinasi struktur tubuh, termasuk darah tepi, organ erythropoiesis dan penghancuran sel darah merah disebut Erythron.

Pada orang dewasa yang sehat, eritropoiesis terjadi di ruang hematopoietik antara sinusoid sumsum tulang merah dan berakhir di pembuluh darah. Di bawah pengaruh sinyal sel dari lingkungan mikro, yang diaktifkan oleh produk-produk penghancuran sel darah merah dan sel darah lainnya, faktor PSGC yang bekerja awal berdiferensiasi menjadi oligopoten (myeloid) yang berkomitmen, dan kemudian menjadi sel hematopoietik batang tanpa gejala dari seri eritroid (PFU-E). Diferensiasi lebih lanjut sel-sel dari seri eritroid dan pembentukan prekursor langsung dari eritrosit - retikulosit terjadi di bawah pengaruh faktor-faktor kerja lambat, di antaranya peran kunci dimainkan oleh hormon erythropoietin (EPO).

Retikulosit memasuki darah (perifer) yang bersirkulasi dan dalam 1-2 hari diubah menjadi sel darah merah. Kandungan retikulosit dalam darah adalah 0,8-1,5% dari jumlah sel darah merah. Masa hidup sel darah merah adalah 3-4 bulan (rata-rata 100 hari), setelah itu mereka dikeluarkan dari aliran darah. Pada siang hari, sekitar (20-25) 10 10 eritrosit diganti dalam darah dengan retikulosit. Efektivitas erythropoiesis dalam kasus ini adalah 92-97%; 3-8% sel progenitor eritrosit tidak menyelesaikan siklus diferensiasi dan dihancurkan di sumsum tulang oleh makrofag - eritropoiesis yang tidak efektif. Dalam kondisi tertentu (misalnya, stimulasi erythropoiesis dengan anemia), erythropoiesis yang tidak efektif dapat mencapai 50%.

Erythropoiesis tergantung pada banyak faktor eksogen dan endogen dan diatur oleh mekanisme yang kompleks. Itu tergantung pada asupan vitamin, zat besi, elemen lain yang cukup, asam amino esensial, asam lemak, protein dan energi dalam makanan. Ketidakcukupan pasokan mereka mengarah pada perkembangan anemia dan bentuk lain dari anemia defisiensi. Di antara faktor-faktor endogen yang mengatur erythropoiesis, sitokin memainkan peran utama, terutama erythropoietin. EPO adalah hormon alami glikoprotein dan pengatur utama eritropoiesis. EPO merangsang proliferasi dan diferensiasi dari semua sel progenitor eritrosit, dimulai dengan PFU-E, meningkatkan laju sintesis hemoglobin di dalamnya dan menghambat apoptosis mereka. Pada orang dewasa, situs utama sintesis EPO (90%) adalah sel peritubular pada malam hari, di mana pembentukan dan sekresi hormon meningkat dengan penurunan tekanan oksigen dalam darah dan dalam sel-sel ini. Sintesis EPO di ginjal ditingkatkan di bawah pengaruh hormon pertumbuhan, glukokortikoid, testosteron, insulin, norepinefrin (melalui stimulasi β1-adrenoreseptor). Dalam jumlah kecil, EPO disintesis dalam sel hati (hingga 9%) dan makrofag sumsum tulang (1%).

Klinik ini menggunakan erythropoietin rekombinan (rHuEPO) untuk merangsang erythropoiesis.

Erythropoiesis menghambat hormon seks wanita, estrogen. Regulasi saraf eritropoiesis dilakukan oleh ANS. Pada saat yang sama, peningkatan nada pembagian simpatik disertai dengan peningkatan erythropoiesis, dan peningkatan parasimpatis - dengan melemahnya.