Sistem darah manusia
Sel darah
Sel darah merah. Sel darah merah, atau sel darah merah, adalah cakram bundar.
1 mm3 darah mengandung 5-6 juta sel darah merah. Mereka merupakan 44-48% dari total volume darah. Sel darah merah memiliki bentuk cakram bikonkaf, yaitu. sisi datar dari cakram tampaknya dikompresi, yang membuatnya terlihat seperti donat tanpa lubang. Tidak ada inti dalam sel darah merah dewasa. Mereka terutama mengandung hemoglobin, konsentrasi yang dalam lingkungan air intraseluler adalah sekitar 34%. [Dalam hal berat kering, kadar hemoglobin dalam sel darah merah adalah 95%; dalam perhitungan 100 ml darah, kadar hemoglobin biasanya 12-16 g (12-16 g%), dan pada pria itu sedikit lebih tinggi daripada wanita.] Selain hemoglobin, sel darah merah mengandung ion anorganik terlarut (terutama K +) dan berbagai enzim.
Dua sisi cekung memberikan area permukaan yang optimal bagi eritrosit tempat pertukaran gas: karbon dioksida dan oksigen.
Pada janin, sel darah merah primitif awalnya terbentuk di hati, limpa, dan timus. Dari bulan kelima perkembangan intrauterin di erythropoiesis sumsum tulang secara bertahap dimulai - pembentukan sel darah merah penuh. Dalam keadaan luar biasa (misalnya, ketika sumsum tulang normal digantikan oleh jaringan kanker), organisme dewasa dapat beralih kembali ke pembentukan sel darah merah di hati dan limpa. Namun, dalam kondisi normal, erythropoiesis pada orang dewasa hanya terjadi pada tulang pipih (tulang rusuk, tulang dada, tulang panggul, tengkorak dan tulang belakang).
Sel darah merah berkembang dari sel nenek moyang, sumbernya adalah apa yang disebut. sel induk. Pada tahap awal pembentukan sel darah merah (dalam sel masih di sumsum tulang), inti sel terdeteksi dengan jelas. Sebagai pematangan dalam sel terakumulasi hemoglobin, yang terbentuk selama reaksi enzimatik. Sebelum masuk ke aliran darah, sel kehilangan intinya - karena ekstrusi (ekstrusi) atau perusakan oleh enzim seluler. Dengan kehilangan darah yang signifikan, sel-sel darah merah terbentuk lebih cepat dari biasanya, dan dalam hal ini, bentuk-bentuk imatur yang mengandung nukleus dapat memasuki aliran darah; jelas, ini disebabkan oleh fakta bahwa sel-sel meninggalkan sumsum tulang terlalu cepat.
Periode pematangan sel darah merah di sumsum tulang - dari saat kemunculan sel termuda, dikenali sebagai pendahulu dari sel darah merah, sampai pematangan penuh - adalah 4-5 hari.
Skema hemopoiesis sederhana
Kehidupan eritrosit dewasa dalam darah tepi rata-rata adalah 120 hari.
Namun, dengan beberapa anomali dari sel-sel ini sendiri, sejumlah penyakit, atau di bawah pengaruh obat-obatan tertentu, masa hidup sel darah merah dapat dipersingkat.
Sebagian besar sel darah merah dihancurkan di hati dan limpa; pada saat yang sama hemoglobin dilepaskan dan terurai menjadi komponen heme dan globinnya. Nasib lebih lanjut dari globin tidak terlacak; Sedangkan untuk heme, ion besi dilepaskan (dan dikembalikan ke sumsum tulang) darinya.
Kehilangan zat besi, heme berubah menjadi bilirubin - pigmen empedu berwarna merah-coklat. Setelah modifikasi kecil terjadi di hati, bilirubin dalam komposisi empedu diekskresikan melalui kantong empedu ke saluran pencernaan. Menurut konten dalam tinja dari produk akhir dari transformasi, adalah mungkin untuk menghitung tingkat penghancuran sel darah merah. Rata-rata, organisme dewasa setiap hari memecah dan membentuk kembali 200 miliar sel darah merah, yaitu sekitar 0,8% dari jumlah totalnya (25 triliun).
Hemoglobin. Fungsi utama eritrosit adalah transportasi oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh. Peran kunci dalam proses ini dimainkan oleh hemoglobin - pigmen merah organik yang terdiri dari heme (senyawa porfirin dengan zat besi) dan protein globin. Hemoglobin memiliki afinitas tinggi terhadap oksigen, karena itu darah mampu membawa lebih banyak oksigen daripada larutan berair normal.
Tingkat ikatan oksigen dengan hemoglobin tergantung terutama pada konsentrasi oksigen yang terlarut dalam plasma. Di paru-paru, di mana ada banyak oksigen, ia berdifusi dari alveoli paru melalui dinding pembuluh darah dan lingkungan plasma air dan memasuki sel darah merah; di sana ia berikatan dengan hemoglobin - oksihemoglobin terbentuk.
Dalam jaringan di mana konsentrasi oksigen rendah, molekul oksigen dipisahkan dari hemoglobin dan menembus ke dalam jaringan karena difusi. Kurangnya sel darah merah atau hemoglobin menyebabkan penurunan transportasi oksigen dan dengan demikian mengganggu proses biologis dalam jaringan.
Pada manusia, hemoglobin janin dibedakan (tipe F, janin dari janin) dan hemoglobin dewasa (tipe A, dari dewasa-dewasa). Banyak varian genetik hemoglobin diketahui, pembentukannya mengarah pada kelainan eritrosit atau fungsinya. Di antara mereka, hemoglobin S paling dikenal sebagai penyebab anemia sel sabit.
Sel darah putih. Pada orang yang sehat, 1 mm3 darah mengandung dari 4.000 hingga 10.000 leukosit (rata-rata sekitar 6.000), yang merupakan 0,5-1% dari volume darah. Rasio jenis sel tertentu dalam komposisi leukosit dapat sangat bervariasi pada orang yang berbeda dan bahkan pada orang yang sama pada waktu yang berbeda.
Sel darah tepi putih, atau leukosit, dibagi menjadi dua kelas tergantung pada ada atau tidaknya butiran spesifik dalam sitoplasma mereka:
Sel yang tidak mengandung butiran (agranulosit), - ini adalah limfosit dan monosit; inti mereka didominasi putaran reguler.
Monosit. Diameter leukosit non-granular ini adalah 15-20 mikron. Inti berbentuk oval atau berbentuk kacang, dapat dibagi menjadi lobus besar, yang saling tumpang tindih. Sitoplasma, ketika diwarnai, berwarna abu-abu kebiruan, mengandung jumlah inklusi yang tidak signifikan, dicat dengan pewarna biru muda dalam warna biru-ungu.
Umur sel darah merah
Microspherocytes, ovalocytes memiliki ketahanan mekanik dan osmotik yang rendah. Eritrosit yang membengkak menggumpal dan hampir tidak melewati sinusoid vena limpa, di mana mereka berlama-lama dan menjalani lisis dan fagositosis.
Hemolisis intravaskular adalah kerusakan fisiologis sel darah merah langsung dalam aliran darah. Ini menyumbang sekitar 10% dari semua sel hemolisis. Jumlah eritrosit yang hancur ini sesuai dengan 1 hingga 4 mg hemoglobin bebas (ferrohemoglobin, di mana Fe 2+) dalam 100 ml plasma darah. Hemoglobin dilepaskan dalam pembuluh darah sebagai akibat hemolisis yang terikat dalam darah dengan protein plasma, haptoglobin (hapto, saya "mengikat" dalam bahasa Yunani), yang mengacu pada α2-globulin. Kompleks hemoglobin-haptoglobin yang dihasilkan memiliki Mm 140 hingga 320 kDa, sedangkan filter glomerulus ginjal melewati molekul Mm kurang dari 70 kDa. Kompleks diserap oleh RES dan dihancurkan oleh sel-selnya.
Kemampuan haptoglobin untuk mengikat hemoglobin mencegah eliminasi ekstrarenalnya. Kapasitas pengikatan hemoglobin haptoglobin adalah 100 mg dalam 100 ml darah (100 mg%). Kelebihan cadangan kapasitas pengikatan hemoglobin haptoglobin (pada konsentrasi hemoglobin 120-125 g / l) atau penurunan kadar darah disertai dengan pelepasan hemoglobin melalui ginjal dengan urin. Ini adalah kasus dengan hemolisis intravaskular masif.
Ketika memasuki tubulus ginjal, hemoglobin diserap oleh sel-sel epitel ginjal. Hemoglobin yang diserap kembali oleh epitel tubulus ginjal dihancurkan di tempat untuk membentuk feritin dan hemosiderin. Ada hemosiderosis tubulus ginjal. Sel-sel epitel tubulus ginjal, sarat dengan hemosiderin, dieksfoliasi dan diekskresikan dalam urin. Dengan hemoglobinemia melebihi 125-135 mg dalam 100 ml darah, reabsorpsi tubular tidak mencukupi dan hemoglobin bebas muncul dalam urin.
Tidak ada hubungan yang jelas antara tingkat hemoglobinemia dan penampilan hemoglobinuria. Dengan hemoglobinemia persisten, hemoglobinuria dapat terjadi dengan jumlah hemoglobin plasma bebas yang lebih rendah. Mengurangi konsentrasi haptoglobin dalam darah, yang dimungkinkan dengan hemolisis yang berkepanjangan akibat konsumsinya, dapat menyebabkan hemoglobinuria dan hemosiderinuria pada konsentrasi yang lebih rendah dari hemoglobin bebas dalam darah. Dengan hemoglobinemia tinggi, sebagian hemoglobin teroksidasi menjadi methemoglobin (ferryhemoglobin). Kemungkinan disintegrasi hemoglobin dalam plasma ke subjek dan globin. Dalam hal ini, heme terikat oleh albumin atau protein plasma spesifik, hemopexin. Kompleks kemudian, seperti hemoglobin-haptoglobin, menjalani fagositosis. Stroma eritrosit diserap dan dihancurkan oleh makrofag limpa atau ditahan di kapiler ujung pembuluh perifer.
Tanda-tanda laboratorium hemolisis intravaskular:
Hemolisis intravaskular abnormal dapat terjadi dengan toksik, mekanis, radiasi, infeksi, imun, dan kerusakan autoimun pada membran eritrosit, defisiensi vitamin, parasit darah. Peningkatan hemolisis intravaskular diamati dengan hemoglobinuria malam paroksismal, enzymopatii eritrosit, parasitosis, khususnya, malaria, anemia hemolitik autoimun yang didapat, komplikasi pasca transfusi, inkompatibilitas kerusakan hati parenkim, kehamilan dan penyakit lainnya.
Berapa rentang hidup sel darah merah?
Pasien dengan patologi sistem hematopoietik, penting untuk mengetahui berapa umur sel darah merah, bagaimana penuaan dan penghancuran sel darah merah, dan faktor apa yang mengurangi masa hidup mereka.
Artikel ini membahas aspek-aspek ini dan lainnya dari fungsi tubuh darah merah.
Fisiologi darah
Sistem sirkulasi terpadu dalam tubuh manusia dibentuk oleh darah dan organ-organ yang terlibat dalam produksi dan penghancuran tubuh darah.
Tujuan utama darah adalah transportasi, menjaga keseimbangan air jaringan (menyesuaikan rasio garam dan protein, memastikan permeabilitas dinding pembuluh darah), perlindungan (mendukung kekebalan manusia).
Kemampuan untuk mengental adalah sifat penting dari darah yang diperlukan untuk mencegah kehilangan darah yang berlebihan jika terjadi kerusakan pada jaringan tubuh.
Total volume darah pada orang dewasa tergantung pada berat badan dan sekitar 1/13 (8%), yaitu hingga 6 liter.
Dalam tubuh anak-anak, volume darah relatif lebih besar: pada anak-anak di bawah satu tahun itu mencapai 15%, setelah satu tahun hingga 11% dari berat badan.
Total volume darah dipertahankan pada tingkat yang konstan, sementara tidak semua darah yang tersedia bergerak melalui pembuluh darah, dan sebagian darinya disimpan di depot darah - hati, limpa, paru-paru, dan pembuluh kulit.
Dalam komposisi darah, ada dua bagian utama - cairan (plasma) dan elemen berbentuk (eritrosit, leukosit, trombosit). Akun Plasma untuk 52-58% dari total, dengan sel darah terhitung hingga 48%.
Sel darah merah, sel darah putih dan trombosit disebut ke sel darah. Fraksi melakukan perannya, dan dalam organisme yang sehat jumlah sel di setiap fraksi tidak melebihi batas yang diizinkan.
Trombosit bersama dengan protein plasma membantu untuk membekukan darah, menghentikan pendarahan, mencegah kehilangan darah yang berlebihan.
Sel darah putih - sel darah putih - adalah bagian dari sistem kekebalan tubuh manusia. Leukosit melindungi tubuh manusia dari efek benda asing, mengenali dan menghancurkan virus dan racun.
Karena bentuk dan ukurannya, tubuh putih meninggalkan aliran darah dan menembus ke dalam jaringan, di mana mereka melakukan fungsi utama mereka.
Eritrosit adalah sel darah merah yang mengangkut gas (sebagian besar oksigen) karena kandungan protein hemoglobinnya.
Darah mengacu pada jenis jaringan regenerasi cepat. Pembaruan sel-sel darah terjadi sebagai akibat dari kerusakan unsur-unsur lama dan sintesis sel-sel baru, yang dilakukan di salah satu organ pembentuk darah.
Dalam tubuh manusia, sumsum tulang bertanggung jawab untuk produksi sel darah, limpa adalah filter darah.
Peran dan sifat sel darah merah
Sel darah merah adalah tubuh darah merah yang melakukan fungsi transportasi. Karena hemoglobin yang terkandung di dalamnya (hingga 95% dari massa sel), tubuh darah mengirimkan oksigen dari paru-paru ke jaringan dan karbon dioksida di arah yang berlawanan.
Meskipun diameter sel dari 7 hingga 8 μm, mereka dengan mudah melewati kapiler dengan diameter kurang dari 3 μm, karena kemampuan untuk mendeformasi sitoskeleton mereka.
Sel darah merah melakukan beberapa fungsi: nutrisi, enzimatik, pernapasan dan pelindung.
Sel-sel merah mentransfer asam amino dari organ pencernaan ke sel, mengangkut enzim, melakukan pertukaran gas antara paru-paru dan jaringan, mengikat racun dan memfasilitasi pembuangannya dari tubuh.
Volume total sel darah merah dalam darah sangat besar, sel darah merah - jenis elemen darah yang paling banyak.
Ketika melakukan tes darah umum di laboratorium, konsentrasi tubuh dalam volume kecil bahan dihitung - dalam 1 mm 3.
Nilai-nilai yang diizinkan dari sel darah merah dalam darah bervariasi untuk pasien yang berbeda dan tergantung pada usia, jenis kelamin dan bahkan tempat tinggal mereka.
Sel darah merah
Sel darah merah - sel darah merah, atau sel darah merah, adalah cakram bundar dengan diameter 7,2-7,7 μm dan ketebalan rata-rata 2 μm (μm = mikron = 1/106 m). Dalam 1 mm3 darah mengandung 5-6 juta sel darah merah. Mereka merupakan 44-48% dari total volume darah.
Sel darah merah memiliki bentuk cakram bikonkaf, yaitu. sisi datar dari cakram tampaknya dikompresi, yang membuatnya terlihat seperti donat tanpa lubang. Tidak ada inti dalam sel darah merah dewasa. Mereka mengandung terutama hemoglobin, konsentrasi yang dalam media berair intraseluler adalah sekitar. 34%. [Dalam hal berat kering, kadar hemoglobin dalam sel darah merah adalah 95%; per 100 ml darah, kandungan hemoglobin normalnya 12-16 g (12-16 g%), dan untuk pria sedikit lebih tinggi daripada wanita.] Selain hemoglobin, eritrosit mengandung ion anorganik terlarut (terutama K +) dan berbagai enzim. Dua sisi cekung memberikan area permukaan yang optimal bagi eritrosit tempat pertukaran gas: karbon dioksida dan oksigen. Dengan demikian, bentuk sel sangat menentukan efektivitas aliran proses fisiologis. Pada manusia, area permukaan tempat pertukaran gas terjadi, rata-rata, 3820 m2, yang 2.000 kali lebih besar dari permukaan tubuh.
Pada janin, sel darah merah primitif awalnya terbentuk di hati, limpa, dan timus. Dari bulan kelima perkembangan intrauterin di erythropoiesis sumsum tulang secara bertahap dimulai - pembentukan sel darah merah penuh. Dalam keadaan luar biasa (misalnya, ketika sumsum tulang normal digantikan oleh jaringan kanker), organisme dewasa dapat beralih kembali ke pembentukan sel darah merah di hati dan limpa. Namun, dalam kondisi normal, erythropoiesis pada orang dewasa hanya terjadi pada tulang pipih (tulang rusuk, tulang dada, tulang panggul, tengkorak dan tulang belakang).
Sel darah merah berkembang dari sel nenek moyang, sumbernya adalah apa yang disebut. sel induk. Pada tahap awal pembentukan sel darah merah (dalam sel masih di sumsum tulang), inti sel terdeteksi dengan jelas. Sebagai pematangan dalam sel terakumulasi hemoglobin, yang terbentuk selama reaksi enzimatik. Sebelum masuk ke aliran darah, sel kehilangan intinya - karena ekstrusi (ekstrusi) atau perusakan oleh enzim seluler. Dengan kehilangan darah yang signifikan, sel-sel darah merah terbentuk lebih cepat dari biasanya, dan dalam hal ini, bentuk-bentuk imatur yang mengandung nukleus dapat memasuki aliran darah; jelas, ini disebabkan oleh fakta bahwa sel-sel meninggalkan sumsum tulang terlalu cepat. Periode pematangan sel darah merah di sumsum tulang - dari saat kemunculan sel termuda, dikenali sebagai pendahulu dari sel darah merah, sampai pematangan penuh - adalah 4-5 hari. Kehidupan eritrosit dewasa dalam darah tepi rata-rata adalah 120 hari. Namun, dengan beberapa anomali dari sel-sel ini sendiri, sejumlah penyakit, atau di bawah pengaruh obat-obatan tertentu, masa hidup sel darah merah dapat dipersingkat.
Sebagian besar eritrosit dihancurkan di hati dan limpa; pada saat yang sama hemoglobin dilepaskan dan terurai menjadi komponen heme dan globinnya. Nasib lebih lanjut dari globin tidak terlacak; Sedangkan untuk heme, ion besi dilepaskan (dan dikembalikan ke sumsum tulang) darinya. Kehilangan zat besi, heme berubah menjadi bilirubin - pigmen empedu berwarna merah-coklat. Setelah modifikasi kecil terjadi di hati, bilirubin dalam komposisi empedu diekskresikan melalui kantong empedu ke saluran pencernaan. Menurut konten dalam tinja dari produk akhir dari transformasi, adalah mungkin untuk menghitung tingkat penghancuran sel darah merah. Rata-rata, organisme dewasa setiap hari memecah dan membentuk kembali 200 miliar sel darah merah, yaitu sekitar 0,8% dari jumlah totalnya (25 triliun).
Sel darah merah
Eritrosit (dari bahasa Yunani. Ἐρυθρός - merah dan κύτος - sel, sel), juga dikenal sebagai sel darah merah, adalah sel darah hewan vertebrata (termasuk manusia) dan hemolimsi beberapa invertebrata (sipunculidae, tempat eritrosit berenang di rongga coelom [1], dan beberapa moluska bivalvia [2]). Mereka jenuh dengan oksigen di paru-paru atau di insang dan kemudian menyebarkannya (oksigen) melalui tubuh hewan.
Sitoplasma eritrosit kaya akan hemoglobin - pigmen merah yang mengandung atom besi yang mampu mengikat oksigen dan memberi sel darah merah warna merah.
Eritrosit manusia adalah sel elastis yang sangat kecil dari bentuk bikoncoid diskoid dengan diameter 7 hingga 10 mikron. Ukuran dan elastisitas membantu mereka ketika bergerak melalui kapiler, bentuknya menyediakan area permukaan yang besar, yang memfasilitasi pertukaran gas. Mereka kekurangan inti sel dan sebagian besar organel, yang meningkatkan kandungan hemoglobin. Sekitar 2,4 juta sel darah merah baru terbentuk di sumsum tulang setiap detik [3]. Mereka bersirkulasi dalam darah selama sekitar 100-120 hari dan kemudian diserap oleh makrofag. Sekitar seperempat dari semua sel dalam tubuh manusia adalah sel darah merah [4].
Konten
Sel darah merah adalah sel yang sangat khusus yang fungsinya untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh dan mengangkut karbon dioksida (CO2) di arah yang berlawanan. Pada vertebrata, kecuali mamalia, eritrosit memiliki nukleus, dalam eritrosit mamalia nukleus tidak ada.
Eritrosit mamalia yang paling terspesialisasi adalah nuklei dan organel yang kurang dalam kondisi matang dan berbentuk cakram bikoncaf, yang menyebabkan rasio luas area terhadap volume yang tinggi, yang memfasilitasi pertukaran gas. Karakteristik sitoskeleton dan membran sel memungkinkan eritrosit mengalami deformasi yang signifikan dan mengembalikan bentuk (eritrosit manusia dengan diameter 8 μm melewati kapiler dengan diameter 2–3 μm).
Transportasi oksigen disediakan oleh hemoglobin (Hb), yang menyumbang ≈98% dari massa protein sitoplasma eritrosit (tanpa adanya komponen struktural lainnya). Hemoglobin adalah tetramer di mana setiap rantai protein membawa heme - kompleks protoporphyrin IX dengan ion besi 2-valent, oksigen secara reversibel dikoordinasikan dengan ion Fe 2+ dari hemoglobin, membentuk oksihemoglobin HbO2:
Ciri oksigen yang mengikat hemoglobin adalah regulasi alosteriknya - stabilitas oksihemoglobin turun di hadapan asam 2,3-difosfogliserat, produk antara glikolisis dan, pada tingkat lebih rendah, karbon dioksida, yang berkontribusi pada pelepasan oksigen dalam jaringan yang membutuhkannya.
Pengangkutan karbon dioksida oleh sel darah merah terjadi dengan partisipasi karbonat anhidrase 1 [en] yang terkandung dalam sitoplasma mereka. Enzim ini mengkatalisis pembentukan bikarbonat yang dapat dibalik dari air dan karbon dioksida yang menyebar menjadi eritrosit:
Akibatnya, ion hidrogen terakumulasi dalam sitoplasma, namun penurunan pH tidak signifikan karena kapasitas buffer yang tinggi dari hemoglobin. Karena akumulasi ion bikarbonat dalam sitoplasma, gradien konsentrasi muncul, namun ion bikarbonat dapat meninggalkan sel hanya jika distribusi muatan kesetimbangan antara lingkungan internal dan eksternal dipisahkan oleh membran sitoplasmik yang dipelihara, yaitu ion bikarbonat yang keluar dari eritrosit atau input kation. Membran eritrosit praktis tidak tembus terhadap kation, tetapi mengandung saluran ion klorida, sebagai akibatnya, pelepasan bikarbonat dari eritrosit disertai dengan masuknya anion klorida ke dalamnya (pergeseran klorida).
Pembentukan sel darah merah (erythropoiesis) terjadi di sumsum tulang tengkorak, tulang rusuk dan tulang belakang, dan pada anak-anak juga terjadi di sumsum tulang di ujung tulang panjang lengan dan kaki. Rentang hidup eritrosit adalah 3-4 bulan, kerusakan (hemolisis) terjadi di hati dan limpa. Sebelum memasuki darah, sel darah merah mengalami beberapa tahap proliferasi dan diferensiasi dalam komposisi eritron - kuman hemopoietik merah.
Darah sel pluripotent stem (CCM) memberikan sel pendahulunya myelopoietic (CFU-GEMM), yang dalam kasus eritropoiesis memberikan myelopoiesis sel nenek moyang (BFU-E), yang sudah memberikan sel unipotent sensitif terhadap erythropoietin (CFU-E).
Unit pembentuk koloni eritrosit (CFU-E) memunculkan eritroblast, yang, melalui pembentukan pronormoblas, sudah diproduksi oleh sel keturunan yang berbeda secara morfologis, normoblas (tahapan yang berturut-turut melewati):
- Erythroblast. Ciri pembedanya adalah sebagai berikut: diameter 20-25 mikron, inti besar (lebih dari 2/3 dari seluruh sel) dengan 1-4 nukleolus yang terbentuk dengan jelas, sitoplasma basofilik cerah dengan naungan ungu. Di sekitar nukleus terdapat pencerahan sitoplasma (yang disebut "pencerahan perinuklear"), dan tonjolan sitoplasma (yang disebut "telinga") dapat terbentuk di pinggiran. 2 karakter terakhir, meskipun karakteristik dari etirobroblast, tidak diamati pada mereka semua.
- Pronormotsit. Ciri khas: diameter 10-20 mikron, nukleus kehilangan nukleolus, kromatin kasar. Sitoplasma mulai meringankan, pencerahan perinuklear meningkat.
- Basofilik atau blast. Fitur yang membedakan: diameter 10-18 μm, nukleolus tanpa biji. Chromatin mulai tersegmentasi, yang mengarah pada persepsi pewarna yang tidak merata, pembentukan zona hidroksi dan bazochromatin (yang disebut "inti berbentuk roda").
- Normoblast polikromatofilik. Ciri khas: diameter 9-12 mikron, perubahan pycnotic (destructive) dimulai pada inti, tetapi impeller tetap ada. Sitoplasma memperoleh hidrofilisitas karena konsentrasi hemoglobin yang tinggi.
- Normoblast oksifilis. Ciri khas: diameter 7-10 mikron, nukleus rentan terhadap pycnosis dan bergeser ke pinggiran sel. Sitoplasma jelas berwarna merah muda, dan di dekat nukleus, fragmen kromatin (tubuh Joly) ditemukan di dalamnya.
- Retikulosit. Ciri khas: diameter 9-11 mikron, dengan pewarnaan supravital memiliki sitoplasma kuning-hijau dan retikulum biru-ungu. Ketika melukis menurut Romanovsky-Giemsa tidak ada tanda-tanda khas dibandingkan dengan eritrosit dewasa tidak terdeteksi. Dalam studi tentang kegunaan, kecepatan dan kecukupan erythropoiesis, dilakukan analisis khusus terhadap jumlah retikulosit.
- Normosit. Eritrosit dewasa, dengan diameter 7-8 mikron, tidak memiliki nukleus (di bagian tengahnya adalah pencerahan), sitoplasma berwarna merah muda-merah.
Hemoglobin sudah mulai terakumulasi pada tahap CFU-E, namun, konsentrasinya menjadi cukup tinggi untuk mengubah warna sel hanya pada tingkat normosit polikromatofilik. Hal yang sama terjadi dengan kepunahan (dan selanjutnya penghancuran) dari nukleus - dengan CFU, tetapi dipaksa keluar hanya pada tahap selanjutnya. Bukan peran terakhir dalam proses ini pada manusia dimainkan oleh hemoglobin (jenis utamanya adalah Hb-A), yang sangat beracun bagi sel itu sendiri.
Pada burung, reptil, amfibi, dan ikan, intinya kehilangan aktivitasnya, tetapi tetap memiliki kemampuan untuk mengaktifkan kembali. Bersamaan dengan hilangnya nukleus, ketika eritrosit tumbuh, ribosom dan komponen lain yang terlibat dalam sintesis protein menghilang dari sitoplasma. Retikulosit memasuki sistem peredaran darah dan setelah beberapa jam menjadi eritrosit lengkap.
Hemopoiesis (dalam hal ini, erythropoiesis) dipelajari sesuai dengan metode koloni limpa, yang dikembangkan oleh E. McCulloch dan J. Till [en].
Erythropoiesis, umur dan penuaan eritrosit
Pembentukan sel darah merah, atau erythropoiesis, terjadi di sumsum tulang merah. Erythrocytes bersama dengan jaringan hematopoietik disebut "red blood sprout", atau erythron.
Untuk pembentukan sel darah merah membutuhkan zat besi dan sejumlah vitamin.
Zat besi yang diterima tubuh dari hemoglobin dari sel-sel darah merah yang membusuk dan bersama makanan. Zat makanan trivalen diubah menjadi zat besi bivalen oleh suatu zat di mukosa usus. Dengan bantuan protein transferrin, zat besi diserap dan diangkut oleh plasma ke sumsum tulang, di mana ia dimasukkan ke dalam molekul hemoglobin. Kelebihan zat besi disimpan di hati dalam bentuk senyawa dengan protein - ferritin atau dengan protein dan lipoid - hemosiderin. Dengan kekurangan zat besi, anemia defisiensi besi berkembang.
Vitamin B12 (cyanocobalamin) dan asam folat diperlukan untuk pembentukan sel darah merah. Vitamin B12 memasuki tubuh dengan makanan dan disebut faktor eksternal pembentukan darah. Untuk penyerapannya diperlukan suatu zat (gastromukoproteid), yang diproduksi oleh kelenjar selaput lendir dari bagian pilorus lambung dan disebut faktor pembentuk darah internal Puri. Dengan kekurangan vitamin B12, anemia defisiensi-B12 berkembang.Ini bisa dengan asupan yang tidak cukup dengan makanan (hati, daging, telur, ragi, dedak), atau tanpa faktor internal (reseksi sepertiga bagian bawah perut). Vitamin B12 dipercaya untuk mempromosikan sintesis globin, Vitamin B12 dan asam folat terlibat dalam sintesis DNA dalam bentuk nuklir sel darah merah. Vitamin B2 (riboflavin) diperlukan untuk pembentukan stroma lipid sel darah merah. Vitamin B6 (piridoksin) terlibat dalam pembentukan heme. Vitamin C merangsang penyerapan zat besi dari usus, meningkatkan kerja asam folat. Vitamin E (a-tokoferol) dan vitamin PP (asam pantotenat) memperkuat membran lipid dari eritrosit, melindungi mereka dari hemolisis.
Untuk erythropoiesis normal, elemen jejak diperlukan. Tembaga membantu penyerapan zat besi dalam usus dan berkontribusi terhadap dimasukkannya zat besi dalam struktur heme. Nikel dan kobal terlibat dalam sintesis hemoglobin dan molekul yang mengandung hem yang memanfaatkan zat besi. Dalam tubuh, 75% seng ditemukan dalam eritrosit dalam komposisi enzim karbonat anhidrase. Kekurangan seng menyebabkan leukopenia. Selenium, berinteraksi dengan vitamin E, melindungi membran eritrosit dari kerusakan oleh radikal bebas.
Regulator fisiologis erythropoiesis adalah erythropoietin, yang terbentuk terutama di ginjal, serta di hati, limpa, dan dalam jumlah kecil terus-menerus hadir dalam plasma darah orang sehat. Erythropoietins meningkatkan proliferasi sel-sel progenitor dari seri eritroid - CFU-E (unit eritrosit pembentuk koloni) dan mempercepat sintesis hemoglobin. Mereka merangsang sintesis messenger RNA, yang diperlukan untuk pembentukan enzim yang terlibat dalam pembentukan heme dan globin. Erythropoietins juga meningkatkan aliran darah di pembuluh darah jaringan hematopoietik dan meningkatkan produksi retikulosit dalam darah. Produksi erythropoietin dirangsang selama hipoksia dari berbagai asal: tinggal seseorang di pegunungan, kehilangan darah, anemia, dan penyakit jantung dan paru-paru. Erythropoiesis diaktifkan oleh hormon seks pria, yang menyebabkan kandungan sel darah merah pada pria lebih tinggi daripada wanita. Stimulan erythropoiesis adalah hormon somatotropik, tiroksin, katekolamin, interleukin. Penghambatan erythropoiesis disebabkan oleh zat khusus - inhibitor erythropoiesis, yang terbentuk ketika massa eritrosit yang bersirkulasi meningkat, misalnya, pada orang yang turun dari pegunungan. Erythropoiesis dihambat oleh hormon seks wanita (estrogen), keylon. Sistem saraf simpatis mengaktifkan erythropoiesis, parasimpatis - menghambat. Efek saraf dan endokrin pada erythropoiesis dilakukan, tampaknya, melalui erythropoietins.
Intensitas eritropoiesis dinilai oleh jumlah retikulosit, prekursor eritrosit. Biasanya, jumlahnya adalah 1 - 2%.
Penghancuran eritrosit terjadi di hati, limpa, di sumsum tulang melalui sel-sel dari sistem fagositik mononuklear. Produk pemecahan eritrosit juga merupakan stimulan darah.
Umur rata-rata sel darah merah adalah sekitar 120 hari. Di dalam tubuh, sekitar 200 juta sel darah merah dihancurkan (dan dibentuk) setiap hari. Seiring bertambahnya usia, perubahan terjadi pada eritrosit plasmolemid: khususnya, kandungan asam sialat, yang menentukan muatan negatif membran, berkurang dalam glikokaliks. Perubahan dalam protein sitoskeletal dari spektrin dicatat, yang mengarah pada transformasi bentuk diskoid eritrosit menjadi bola. Dalam plasmolemma, reseptor spesifik untuk antibodi autologus (IgG) muncul, yang, ketika berinteraksi dengan antibodi ini, membentuk kompleks yang menyediakan "pengenalan" oleh makrofagnya dan fagositosis eritrosit tersebut. Dengan penuaan sel darah merah, ada pelanggaran fungsi pertukaran gas mereka.
Rentang hidup sel darah merah adalah
Umur sel darah merah - berapa harganya?
Pasien dengan patologi sistem hematopoietik, penting untuk mengetahui berapa umur sel darah merah, bagaimana penuaan dan penghancuran sel darah merah, dan faktor apa yang mengurangi masa hidup mereka.
Artikel ini membahas aspek-aspek ini dan lainnya dari fungsi tubuh darah merah.
Fisiologi darah
Sistem sirkulasi terpadu dalam tubuh manusia dibentuk oleh darah dan organ-organ yang terlibat dalam produksi dan penghancuran tubuh darah.
Tujuan utama darah adalah transportasi, menjaga keseimbangan air jaringan (menyesuaikan rasio garam dan protein, memastikan permeabilitas dinding pembuluh darah), perlindungan (mendukung kekebalan manusia).
Kemampuan untuk mengental adalah sifat penting dari darah yang diperlukan untuk mencegah kehilangan darah yang berlebihan jika terjadi kerusakan pada jaringan tubuh.
Total volume darah pada orang dewasa tergantung pada berat badan dan sekitar 1/13 (8%), yaitu hingga 6 liter.
Dalam tubuh anak-anak, volume darah relatif lebih besar: pada anak-anak di bawah satu tahun itu mencapai 15%, setelah satu tahun hingga 11% dari berat badan.
Total volume darah dipertahankan pada tingkat yang konstan, sementara tidak semua darah yang tersedia bergerak melalui pembuluh darah, dan sebagian darinya disimpan di depot darah - hati, limpa, paru-paru, dan pembuluh kulit.
Dalam komposisi darah, ada dua bagian utama - cairan (plasma) dan elemen berbentuk (eritrosit, leukosit, trombosit). Akun Plasma untuk 52-58% dari total, dengan sel darah terhitung hingga 48%.
Sel darah merah, sel darah putih dan trombosit disebut ke sel darah. Fraksi melakukan perannya, dan dalam organisme yang sehat jumlah sel di setiap fraksi tidak melebihi batas yang diizinkan.
Trombosit bersama dengan protein plasma membantu untuk membekukan darah, menghentikan pendarahan, mencegah kehilangan darah yang berlebihan.
Sel darah putih - sel darah putih - adalah bagian dari sistem kekebalan tubuh manusia. Leukosit melindungi tubuh manusia dari efek benda asing, mengenali dan menghancurkan virus dan racun.
Karena bentuk dan ukurannya, tubuh putih meninggalkan aliran darah dan menembus ke dalam jaringan, di mana mereka melakukan fungsi utama mereka.
Eritrosit adalah sel darah merah yang mengangkut gas (sebagian besar oksigen) karena kandungan protein hemoglobinnya.
Darah mengacu pada jenis jaringan regenerasi cepat. Pembaruan sel-sel darah terjadi sebagai akibat dari kerusakan unsur-unsur lama dan sintesis sel-sel baru, yang dilakukan di salah satu organ pembentuk darah.
Dalam tubuh manusia, sumsum tulang bertanggung jawab untuk produksi sel darah, limpa adalah filter darah.
Peran dan sifat sel darah merah
Sel darah merah adalah tubuh darah merah yang melakukan fungsi transportasi. Karena hemoglobin yang terkandung di dalamnya (hingga 95% dari massa sel), tubuh darah mengirimkan oksigen dari paru-paru ke jaringan dan karbon dioksida di arah yang berlawanan.
Meskipun diameter sel dari 7 hingga 8 μm, mereka dengan mudah melewati kapiler dengan diameter kurang dari 3 μm, karena kemampuan untuk mendeformasi sitoskeleton mereka.
Sel darah merah melakukan beberapa fungsi: nutrisi, enzimatik, pernapasan dan pelindung.
Sel-sel merah mentransfer asam amino dari organ pencernaan ke sel, mengangkut enzim, melakukan pertukaran gas antara paru-paru dan jaringan, mengikat racun dan memfasilitasi pembuangannya dari tubuh.
Volume total sel darah merah dalam darah sangat besar, sel darah merah - jenis elemen darah yang paling banyak.
Saat melakukan tes darah umum di laboratorium, konsentrasi tubuh dalam volume kecil bahan dihitung - dalam 1 mm3.
Nilai-nilai yang diizinkan dari sel darah merah dalam darah bervariasi untuk pasien yang berbeda dan tergantung pada usia, jenis kelamin dan bahkan tempat tinggal mereka.
Meningkatnya jumlah eritrosit pada bayi di hari-hari pertama setelah kelahiran adalah karena kandungan oksigen yang tinggi dalam darah anak-anak selama perkembangan janin.
Meningkatkan konsentrasi darah merah membantu melindungi tubuh anak dari hipoksia jika pasokan oksigen dari darah ibu tidak mencukupi.
Bagi penduduk dataran tinggi ditandai dengan perubahan kinerja normal sel darah merah secara besar-besaran.
Pada saat yang sama, ketika mengubah tempat tinggal menjadi tanah datar, nilai volume sel darah merah kembali ke norma umum.
Baik peningkatan dan penurunan jumlah tubuh merah dalam darah dianggap sebagai salah satu gejala perkembangan patologi organ internal.
Peningkatan konsentrasi sel darah merah diamati pada penyakit ginjal, COPD, cacat jantung, tumor ganas.
Mengurangi jumlah sel darah merah adalah khas untuk pasien dengan anemia dari berbagai asal dan pasien kanker.
Pembentukan sel darah merah
Bahan umum dari sistem hematopoietik untuk sel darah adalah sel yang tidak berdiferensiasi polipoten, dari mana sel darah merah, sel darah putih, limfosit dan platelet diproduksi pada berbagai tahap sintesis.
Dengan pembelahan sel-sel ini, hanya sebagian kecil yang tersisa dalam bentuk sel punca yang tetap di sumsum tulang, dan seiring bertambahnya usia, jumlah sel ibu asli menurun secara alami.
Sebagian besar tubuh yang diperoleh berdiferensiasi, tipe sel baru sedang dibentuk. Sel darah merah diproduksi di dalam pembuluh sumsum tulang merah.
Proses pembuatan sel darah diatur oleh vitamin dan mikro (besi, tembaga, mangan, dll). Zat-zat ini mempercepat produksi dan diferensiasi komponen darah, berpartisipasi dalam sintesis komponen-komponennya.
Hemopoiesis juga diatur oleh sebab internal. Produk-produk pembelahan unsur-unsur darah menjadi stimulator sintesis sel-sel darah baru.
Erythropoietin berperan sebagai pengatur utama erythropoiesis. Hormon merangsang pembentukan sel darah merah dari sel sebelumnya, meningkatkan laju pelepasan retikulosit dari sumsum tulang.
Erythropoietin diproduksi di dalam tubuh orang dewasa oleh ginjal, sejumlah kecil diproduksi oleh hati. Peningkatan sel darah merah karena kekurangan oksigen dalam tubuh. Ginjal dan hati secara aktif menghasilkan hormon dalam kasus kelaparan oksigen.
Umur rata-rata sel darah merah adalah 100 - 120 hari. Dalam tubuh manusia terus diperbarui depot sel darah merah, yang diisi ulang dengan kecepatan hingga 2,3 juta per detik.
Proses diferensiasi sel darah merah dipantau secara ketat untuk menjaga keteguhan jumlah tubuh merah yang bersirkulasi.
Faktor kunci yang mempengaruhi waktu dan kecepatan produksi sel darah merah adalah konsentrasi oksigen dalam darah.
Sistem diferensiasi sel darah merah sangat peka terhadap perubahan tingkat oksigen dalam tubuh.
Penuaan dan kematian sel darah merah
Masa hidup sel darah merah adalah 3-4 bulan. Setelah itu, sel darah merah dikeluarkan dari sistem peredaran darah untuk menghilangkan akumulasi berlebih di pembuluh darah.
Itu terjadi bahwa tubuh merah mati segera setelah pembentukan di sumsum tulang. Kerusakan mekanis dapat menyebabkan kerusakan sel darah merah pada tahap awal pembentukan (cedera menyebabkan kerusakan pembuluh darah dan pembentukan hematoma, di mana sel darah merah dihancurkan).
Kurangnya resistensi mekanik terhadap aliran darah mempengaruhi kehidupan sel darah merah dan meningkatkan umur mereka.
Secara teoritis, dengan pengecualian deformasi, sel darah merah dapat bersirkulasi melalui darah tanpa batas, tetapi kondisi seperti itu tidak mungkin untuk pembuluh manusia.
Selama keberadaannya, sel-sel darah merah mengalami banyak kerusakan, yang mengakibatkan kerusakan difusi gas melalui membran sel.
Efisiensi pertukaran gas berkurang tajam, sehingga sel darah merah ini harus dikeluarkan dari tubuh dan diganti dengan yang baru.
Jika sel-sel darah merah yang rusak tidak hancur dalam waktu, membrannya mulai rusak dalam darah, melepaskan hemoglobin.
Proses, yang biasanya harus terjadi di limpa, terjadi langsung dalam aliran darah, yang penuh dengan masuknya protein di ginjal dan perkembangan gagal ginjal.
Sel darah merah yang sudah usang dikeluarkan dari aliran darah oleh limpa, sumsum tulang dan hati. Makrofag mengenali sel-sel yang telah lama beredar melalui darah.
Sel-sel seperti itu mengandung sejumlah kecil reseptor atau rusak secara signifikan. Eritrosit diserap oleh makrofag, dan ion besi dilepaskan selama proses.
Dalam pengobatan modern, dalam pengobatan diabetes mellitus, data tentang eritrosit (berapa usia harapan hidup mereka, yang memengaruhi produksi darah) memainkan peran penting karena mereka membantu menentukan kandungan hemoglobin terglikasi.
Berdasarkan informasi ini, dokter dapat memahami bagaimana peningkatan konsentrasi gula dalam darah selama 90 hari terakhir.
Erythropoiesis, umur dan penuaan eritrosit
Pembentukan sel darah merah, atau erythropoiesis, terjadi di sumsum tulang merah. Erythrocytes bersama dengan jaringan hematopoietik disebut "red blood sprout", atau erythron.
Untuk pembentukan sel darah merah membutuhkan zat besi dan sejumlah vitamin.
Zat besi yang diterima tubuh dari hemoglobin dari sel-sel darah merah yang membusuk dan bersama makanan. Zat makanan trivalen diubah menjadi zat besi bivalen oleh suatu zat di mukosa usus. Dengan bantuan protein transferrin, zat besi diserap dan diangkut oleh plasma ke sumsum tulang, di mana ia dimasukkan ke dalam molekul hemoglobin. Kelebihan zat besi disimpan di hati dalam bentuk senyawa dengan protein - ferritin atau dengan protein dan lipoid - hemosiderin. Dengan kekurangan zat besi, anemia defisiensi besi berkembang.
Vitamin B12 (cyanocobalamin) dan asam folat diperlukan untuk pembentukan sel darah merah. Vitamin B12 memasuki tubuh dengan makanan dan disebut faktor eksternal pembentukan darah. Untuk penyerapannya diperlukan suatu zat (gastromukoproteid), yang diproduksi oleh kelenjar selaput lendir dari bagian pilorus lambung dan disebut faktor pembentuk darah internal Puri. Dengan kekurangan vitamin B12, anemia defisiensi-B12 berkembang.Ini bisa dengan asupan yang tidak cukup dengan makanan (hati, daging, telur, ragi, dedak), atau tanpa faktor internal (reseksi sepertiga bagian bawah perut). Vitamin B12 dipercaya untuk mempromosikan sintesis globin, Vitamin B12 dan asam folat terlibat dalam sintesis DNA dalam bentuk nuklir sel darah merah. Vitamin B2 (riboflavin) diperlukan untuk pembentukan stroma lipid sel darah merah. Vitamin B6 (piridoksin) terlibat dalam pembentukan heme. Vitamin C merangsang penyerapan zat besi dari usus, meningkatkan kerja asam folat. Vitamin E (a-tokoferol) dan vitamin PP (asam pantotenat) memperkuat membran lipid dari eritrosit, melindungi mereka dari hemolisis.
Untuk erythropoiesis normal, elemen jejak diperlukan. Tembaga membantu penyerapan zat besi dalam usus dan berkontribusi terhadap dimasukkannya zat besi dalam struktur heme. Nikel dan kobal terlibat dalam sintesis hemoglobin dan molekul yang mengandung hem yang memanfaatkan zat besi. Dalam tubuh, 75% seng ditemukan dalam eritrosit dalam komposisi enzim karbonat anhidrase. Kekurangan seng menyebabkan leukopenia. Selenium, berinteraksi dengan vitamin E, melindungi membran eritrosit dari kerusakan oleh radikal bebas.
Regulator fisiologis erythropoiesis adalah erythropoietin, yang terbentuk terutama di ginjal, serta di hati, limpa, dan dalam jumlah kecil terus-menerus hadir dalam plasma darah orang sehat. Erythropoietins meningkatkan proliferasi sel-sel progenitor dari seri eritroid - CFU-E (unit eritrosit pembentuk koloni) dan mempercepat sintesis hemoglobin. Mereka merangsang sintesis messenger RNA, yang diperlukan untuk pembentukan enzim yang terlibat dalam pembentukan heme dan globin. Erythropoietins juga meningkatkan aliran darah di pembuluh darah jaringan hematopoietik dan meningkatkan produksi retikulosit dalam darah. Produksi erythropoietin dirangsang selama hipoksia dari berbagai asal: tinggal seseorang di pegunungan, kehilangan darah, anemia, dan penyakit jantung dan paru-paru. Erythropoiesis diaktifkan oleh hormon seks pria, yang menyebabkan kandungan sel darah merah pada pria lebih tinggi daripada wanita. Stimulan erythropoiesis adalah hormon somatotropik, tiroksin, katekolamin, interleukin. Penghambatan erythropoiesis disebabkan oleh zat khusus - inhibitor erythropoiesis, yang terbentuk ketika massa eritrosit yang bersirkulasi meningkat, misalnya, pada orang yang turun dari pegunungan. Erythropoiesis dihambat oleh hormon seks wanita (estrogen), keylon. Sistem saraf simpatis mengaktifkan erythropoiesis, parasimpatis - menghambat. Efek saraf dan endokrin pada erythropoiesis dilakukan, tampaknya, melalui erythropoietins.
Intensitas eritropoiesis dinilai oleh jumlah retikulosit, prekursor eritrosit. Biasanya, jumlahnya adalah 1 - 2%.
Penghancuran eritrosit terjadi di hati, limpa, di sumsum tulang melalui sel-sel dari sistem fagositik mononuklear. Produk pemecahan eritrosit juga merupakan stimulan darah.
Umur rata-rata sel darah merah adalah sekitar 120 hari. Di dalam tubuh, sekitar 200 juta sel darah merah dihancurkan (dan dibentuk) setiap hari. Seiring bertambahnya usia, perubahan terjadi pada eritrosit plasmolemid: khususnya, kandungan asam sialat, yang menentukan muatan negatif membran, berkurang dalam glikokaliks. Perubahan dalam protein sitoskeletal dari spektrin dicatat, yang mengarah pada transformasi bentuk diskoid eritrosit menjadi bola. Dalam plasmolemma, reseptor spesifik untuk antibodi autologus (IgG) muncul, yang, ketika berinteraksi dengan antibodi ini, membentuk kompleks yang menyediakan "pengenalan" oleh makrofagnya dan fagositosis eritrosit tersebut. Dengan penuaan sel darah merah, ada pelanggaran fungsi pertukaran gas mereka.
Untuk pertama kalinya eritrosit muncul di nemertin, moluska, annelid, echinodermata (busuk primer). Sel-sel darah merah invertebrata relatif besar, terutama sel-sel nuklir, kandungan pigmen pernapasan di dalamnya kecil.
Dalam proses evolusi organisme, ada kecenderungan untuk mengurangi ukuran sel darah merah, tetapi jumlah total oksigen yang terkandung dalam darah meningkat. Hemoglobin dapat mengikat dengan oksigen, karbon dioksida dan gas lainnya. Dalam eritrosit yang memiliki bentuk bulat dan diisi dengan hemoglobin, fungsi pernapasan (transportasi gas) dilakukan terutama oleh hemoglobin itu, yang berada di daerah dekat-membran, karena gas tidak punya waktu untuk menembus ke dalam ketebalan eritrosit. Ternyata bagian hemoglobin tidak ikut dalam pengangkutan gas dan sel darah merah membawanya sia-sia. Dalam perjalanan evolusi, hemoglobin yang terkandung dalam satu sel besar didistribusikan menjadi beberapa sel kecil. Dengan penurunan ukuran sel darah merah, volume total hemoglobin yang mengangkut gas dalam darah meningkat, sehingga kandungan oksigen di dalamnya mungkin lebih besar daripada jika hemoglobin ini ada dalam sel besar. Gambar 3 menunjukkan rasio ukuran eritrosit pada hewan yang berbeda. Terlihat bahwa pada mamalia ukuran sel jauh lebih sedikit daripada pada burung, reptil dan amfibi. Sel darah merah terbesar pada amfibi kaudat, yang meliputi, khususnya, salamander dan protein. Ukuran sel darah merah mereka sekitar 70 mikron (1 mikron = 0,001 mm). Sebagai perbandingan, eritrosit manusia memiliki diameter sekitar 8 mikron dan ini, seperti yang dapat dilihat dari Gambar 3, belum yang terkecil.
Yaitu untuk hewan vertebrata, konsentrasi eritrosit secara alami berbanding terbalik dengan ukurannya. Evolusi eritrosit itu sendiri, dengan mempertimbangkan fungsi utamanya sebagai pembawa oksigen, berjalan di sepanjang jalur pengurangan intensitas 2 respirasi sel itu sendiri dan hilangnya nukleusnya, karena sel-sel nuklir menghabiskan lebih banyak oksigen untuk kebutuhan pertukaran mereka daripada yang non-nuklir. Apalagi proses ini tidak terjadi secara abstrak. Ini terkait erat dengan gaya hidup kelompok hewan tertentu, dengan tingkat metabolisme energi mereka, dengan kata lain, dengan kondisi keberadaan spesies tersebut.
Pigmen pernapasan muncul pada periode awal sejarah dunia hewan. Hemoglobin ditemukan dalam sel-sel ciliates, tidak ada di rongga usus, dan muncul kembali pada cacing dan nemertine. Sebagai pigmen pernapasan yang paling kuno, hemoglobin, dalam perjalanan evolusi selanjutnya, menyebar paling luas. Selain itu, lokalisasi berbeda: di hemolymph, di sel darah, di otot, saraf dan sel-sel lain dari tubuh. Hanya dalam rangkaian vertebrata hemoglobin melekat kuat dalam sel darah merah. Dia adalah satu-satunya jenis pigmen pernapasan dalam darah.
Pasien primordial memiliki serangkaian pigmen pernapasan yang beraneka ragam (hemocyanin, hemoglobin, hemiritrin) dan berbagai lokalisasi mereka. Sekunder memiliki hemoglobin. Fakta bahwa pigmen ini terkandung dalam plasma dan eritrosit adalah salah satu keunggulan dibandingkan hemocyanin, yang ditemukan secara eksklusif dalam keadaan terlarut. Jelas bahwa karakteristik kualitatif dari pigmen pernapasan ditentukan oleh kondisi keberadaan organisme. Pigmen muncul sebagai adaptasi terhadap kekurangan oksigen.
Pertanyaan mengapa alam, jelas lebih menyukai hemoglobin, telah mempertahankan pigmen lain - hemocyanin dengan tembaga, hemovanadine dengan vanadium, dll., Tetap tidak diungkapkan sampai akhir. Setelah menerima pigmen-pigmen ini dari alam di bawah pengaruh kondisi tertentu, organisme terus hidup dengan aman, mempertahankan bentuknya selama jutaan tahun. Tetapi preferensi untuk evolusi untuk sebagian besar kelompok hewan diberikan kepada hemoglobin, tampaknya, sebagai pigmen yang paling tepat. Hemoglobin juga ditularkan ke semua hewan vertebrata.
Elemen darah terbentuk.
Nilai rata-rata per liter untuk sel darah: - eritrosit (4,5-5,5) x 1012 - leukosit (4-8) x 109 trombosit (150-350) x 109 Leukosit juga dibagi menjadi beberapa kelompok: • neutrofil (granulosit neutrofilik) ) 60-70% • eosinofil (granulosit eosinofilik) 2-3% • basofil (granulosit basofilik) 0,5-1% • limfosit 20-30%
Eritrosit (sel darah merah) adalah struktur melingkar yang memiliki bentuk disk dengan diameter rata-rata 7,5 mikron. Biconcave memberi mereka rasio luas permukaan yang optimal terhadap volume. Bentuk ini berkontribusi pada penyerapan dan pelepasan oksigen (karena difusi melewati jarak pendek) dan memfasilitasi deformasi pasif selama perjalanan melalui kapiler yang sempit. Kandungan sel eritrosit hampir seluruhnya ditempati oleh hemoglobin pigmen yang mengandung zat besi merah, yang mengikat oksigen secara reversibel. Hemoglobin teroksigenasi (dalam darah arteri) memiliki warna merah cerah, miskin oksigen (dalam darah vena) - merah tua.
Biasanya, jumlah sel darah merah pada pria adalah sekitar 5,3 x 1012 sel per liter, pada wanita - 4,6 x 1012 sel / l; jumlah mereka tergantung pada kebutuhan tubuh akan oksigen dan keberadaan oksigen di paru-paru. Sebagai contoh, pada ketinggian di atas permukaan laut, nilai ini meningkat (eritrositemia). Jika, sebagai akibat dari proses patologis, pembentukan atau umur panjang sel darah merah menjadi tidak mencukupi, terjadi anemia. Penyebab paling umum adalah kekurangan zat besi, kekurangan vitamin Bj2 dan kekurangan asam folat.
Pendidikan, umur dan kehancuran
Tempat pembentukan dan pematangan eritrosit adalah sel-sel induk dari sumsum tulang merah. Dalam proses pematangan, mereka kehilangan inti dan organel selulernya dan memasuki sistem sirkulasi darah perifer (sistem peredaran darah). Setiap menit seseorang menghasilkan sekitar 160 juta sel darah merah. Tahap terakhir dari pematangan eritrosit dalam darah (retikulosit; sekitar 1%) dapat dikenali oleh struktur granular, terlihat sebagai bintik-bintik yang terpisah. Setelah kehilangan darah, jumlah retikulosit dalam darah meningkat.
Umur rata-rata sel darah merah adalah 120 hari. Mereka terutama dihancurkan di limpa atau hati. Bagian molekul hemoglobin itu, yang tidak mengandung zat besi, membentuk pigmen empedu (bilirubin). Zat besi yang dilepaskan dapat disimpan dan digunakan kembali dalam produksi hemoglobin.
Dalam larutan hipertonik, eritrosit kehilangan air dan menyusut (membran sel memperoleh bentuk yang kental), dalam larutan hipotonik mereka menyerap air dan pecah (hemolisis). Hemoglobin keluar dan sel menjadi transparan.
Selain sel darah merah, darah mengandung sel yang relatif tidak berwarna - sel darah putih (leukosit). Ini termasuk granulosit (leukosit polimorfonuklear atau polimorfonuklear), limfosit dan monosit. Harapan hidup mereka, berbeda dengan masa hidup sel darah merah, sangat bervariasi dan berkisar dari beberapa jam hingga beberapa tahun. Bersama dengan organ-organ sistem kekebalan tubuh (limpa, kelenjar timus (timus), kelenjar getah bening, amandel, dll.), Sel-sel darah putih membentuk sistem kekebalan tubuh, yang terbagi menjadi tidak spesifik dan spesifik.
Jumlah leukosit bervariasi dari 4 x 109 hingga 8 x 109 sel / l, tetapi bisa jauh lebih banyak - 10 x 109 sel / l (leukositosis). Kondisi di mana jumlah mereka menurun di bawah 2 x 109 sel / l disebut leukopenia (misalnya, setelah kerusakan pada tempat pembentukan mereka). Leukosit, seperti eritrosit, terbentuk di sumsum tulang merah dan setelah pematangan dan reproduksi masuk ke aliran darah. Limfosit adalah pengecualian, karena sel punca mereka ada di sumsum tulang, tetapi mereka dapat berkembang biak dan berdiferensiasi di organ limfoid lain (misalnya, di timus atau kelenjar getah bening).
Kebanyakan leukosit menggunakan darah hanya sebagai alat transportasi dari tempat pembentukannya di sumsum tulang ke tempat fungsinya. Sel-sel ini melakukan fungsi kekebalan mereka hampir secara eksklusif di luar sistem pembuluh darah, yaitu di jaringan ikat atau di organ limfoid. Setelah melewati dinding kapiler dan vena pascapapiler (diapedesis leukosit), mereka dapat bergerak secara independen dengan gerakan amoeboid.
Granulosit oleh granula yang terkandung di dalamnya (granular seluler inclusions) dibagi menjadi neutrofil, eosinofil, dan basofil. Semuanya memiliki inti yang terdiri dari beberapa lobus (leukosit polimorfonuklear, polimorfonuklear). Sebaliknya, tahap yang belum matang dapat dikenali oleh inti tusuk.
Granulosit netral juga disebut fagosit, karena mereka menangkap zat asing dengan fagositosis (dari bahasa Yunani phagein - eat, melahap). Mereka adalah bagian dari sistem kekebalan nonspesifik dan merupakan yang pertama mencapai lokasi peradangan. Butiran sel-sel ini mengandung sejumlah enzim lisosom (hidrolitik, enzim proteolitik), yang menghancurkan patogen dan puing-puing sel, membuatnya tidak berbahaya. Akibatnya, neutrofil polimorfik dalam banyak kasus mati sendiri (yang mengarah pada pembentukan nanah).
Eosinofil juga mampu fagositosis, terutama kompleks antigen-antibodi. Mereka mengambil bagian dalam reaksi alergi dengan mengikat dan menonaktifkan kelebihan histamin yang disekresikan oleh sel mast atau granulosit basofilik. Dengan demikian, tugas utama eosinofil adalah membatasi reaksi alergi. Selain itu, butirannya mengandung sejumlah enzim kerja cepat yang dilepaskan ketika diperlukan untuk merusak sel target mereka.
Basofil merupakan sebagian kecil dari sel darah manusia. Butirannya terutama mengandung histamin dan heparin. Histamin bertanggung jawab untuk hipersensitivitas langsung (peningkatan permeabilitas pembuluh darah, kontraksi jaringan otot polos), sementara heparin menunjukkan sifat antikoagulan (antikoagulan).
Limfosit hadir dalam sistem peredaran darah (limfosit kecil) kira-kira seukuran eritrosit, sedangkan limfosit besar sebagian besar terdapat pada organ limfoid. Limfosit memiliki nukleus yang jauh lebih besar, dan sitoplasma mereka kaya akan organel seluler. Sel-sel kekebalan spesifik ini juga terbentuk di sumsum tulang merah, namun, mereka mencapai organ limfoid yang berbeda di sepanjang jalur aliran darah, dan di sana mereka berkembang menjadi sel-sel sistem kekebalan spesifik.
Ini adalah sel darah putih dengan ukuran terbesar. Mereka dicirikan oleh inti oval atau berbentuk kacang dan banyak lisosom di sitoplasma. Seperti leukosit lainnya, monosit terbentuk di sumsum tulang merah, tetapi setelah memasuki aliran darah, hanya sekitar 20-30 jam yang tersisa di dalamnya.Setelah itu, monosit meninggalkan sistem pembuluh darah dan berubah menjadi makrofag jaringan. Dalam sistem kekebalan, monosit dan makrofag melakukan banyak tugas, terutama mengambil bagian dalam respon imun yang tidak spesifik. Fungsinya meliputi fagositosis dan penghancuran intraseluler (pencernaan) bakteri, jamur, parasit, serta sel-sel tubuh yang rusak. Selain itu, mereka mengambil bagian dalam kekebalan spesifik, karena mereka mengirimkan informasi tentang antigen asing ke limfosit.
Trombosit atau trombosit memainkan peran utama dalam pembekuan darah dan hemostasis (proses menghentikan perdarahan). Mereka terbentuk di sumsum tulang dengan memisahkan bagian sitoplasma dari sel sumsum tulang raksasa (megakaryocytes) dan memasuki aliran darah dalam bentuk lempeng yang tidak teratur. Sitoplasma mereka tidak mengandung nukleus dan memiliki sejumlah kecil organel. Masa hidup trombosit adalah sekitar 5-10 hari, kemudian dihancurkan dalam limpa. Ketika dinding pembuluh rusak, trombosit menempel padanya dan pecah, melepaskan enzim (misalnya, trombokinase). Yang terakhir ini dikombinasikan dengan faktor-faktor lain (trombin, fibrinogen) untuk pembekuan darah.
Sel darah merah adalah ini. Apa itu sel darah merah?
Sel darah merah (dari bahasa Yunani. Ἐρυθρός - merah dan κύτος - wadah, sel), juga dikenal sebagai sel darah merah - sel darah manusia, vertebrata dan beberapa invertebrata (echinodermata).
Fungsi
Fungsi utama sel darah merah adalah transfer oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh, dan pengangkutan karbon dioksida (karbon dioksida) yang berlawanan arah.
Namun, selain berpartisipasi dalam proses pernapasan, mereka juga melakukan fungsi-fungsi berikut dalam tubuh:
- berpartisipasi dalam regulasi keseimbangan asam-basa;
- mendukung isotonik darah dan jaringan;
- Asam amino dan lipid diserap dari plasma darah dan ditransfer ke jaringan.
Pembentukan sel darah merah
Pembentukan sel darah merah (erythropoiesis) terjadi di sumsum tulang tengkorak, tulang rusuk dan tulang belakang, dan pada anak-anak juga terjadi di sumsum tulang di ujung tulang panjang lengan dan kaki. Harapan hidup adalah 3-4 bulan, kerusakan (hemolisis) terjadi di hati dan limpa. Sebelum memasuki darah, sel darah merah mengalami beberapa tahap proliferasi dan diferensiasi dalam komposisi eritron - kuman hemopoietik merah.
a) Dari sel induk hematopoietik, sel besar dengan nukleus pertama kali muncul, yang tidak memiliki warna merah khas - megaloblast
b) Lalu berubah menjadi merah - sekarang menjadi eritroblast
c) berkurangnya ukuran dalam proses pembangunan - sekarang normocyte
d) kehilangan intinya - sekarang retikulosit. Pada burung, reptil, amfibi, dan ikan, intinya kehilangan aktivitasnya, tetapi tetap memiliki kemampuan untuk mengaktifkan kembali. Bersamaan dengan hilangnya nukleus, ketika eritrosit tumbuh, ribosom dan komponen lain yang terlibat dalam sintesis protein menghilang dari sitoplasma.
Retikulosit memasuki sistem peredaran darah dan setelah beberapa jam menjadi eritrosit lengkap.
Struktur dan komposisi
Biasanya, sel darah merah berbentuk cakram bikonkaf dan terutama mengandung hemoglobin pigmen pernapasan. Pada beberapa hewan (misalnya, unta, katak), sel darah merah berbentuk oval.
Kandungan sel darah merah diwakili terutama oleh hemoglobin pigmen pernapasan, menyebabkan darah merah. Namun, pada tahap awal jumlah hemoglobin di dalamnya kecil, dan pada tahap eritroblast warna selnya biru; kemudian, sel menjadi abu-abu dan, setelah sepenuhnya matang, memperoleh warna merah.
Eritrosit (sel darah merah) seseorang.
Peran penting dalam eritrosit dimainkan oleh membran seluler (plasma), yang mentransmisikan gas (oksigen, karbon dioksida), ion (Na, K) dan air. Protein transmembran, glikophorin, yang, karena banyaknya residu asam sialat, bertanggung jawab atas sekitar 60% muatan negatif pada permukaan eritrosit, menembus plasmolemma.
Pada permukaan membran lipoprotein terdapat antigen spesifik yang bersifat glikoprotein - aglutinogen - faktor sistem golongan darah (lebih dari 15 sistem golongan darah telah diteliti: AB0, Rh, Duffy, Kell, Kidd) yang menyebabkan aglutinasi eritrosit.
Efektivitas fungsi hemoglobin tergantung pada ukuran permukaan kontak eritrosit dengan lingkungan. Permukaan total semua sel darah merah dalam tubuh adalah semakin besar, semakin kecil ukurannya. Pada vertebrata yang lebih rendah, eritrosit berukuran besar (misalnya, pada amfibi amfibi kaudat - berdiameter 70 μm), eritrosit pada vertebrata yang lebih tinggi lebih kecil (misalnya pada kambing - berdiameter 4 μm). Pada manusia, diameter sel darah merah adalah 7,2-7,5 mikron, ketebalan - 2 mikron, volume - 88 mikron ³.
Transfusi darah
Ketika darah ditransfusikan dari donor ke penerima, mungkin terjadi aglutinasi (perekatan) dan hemolisis (penghancuran) eritrosit. Untuk mencegah hal ini terjadi, golongan darah yang ditemukan oleh K. Landsteiner dan J. Jansky pada tahun 1900 harus diperhitungkan. Aglutinasi disebabkan oleh protein yang terletak di permukaan eritrosit - antigen (aglutinogen) dan antibodi (aglutinin) dalam plasma. Ada 4 golongan darah, masing-masing ditandai oleh antigen dan antibodi yang berbeda. Transfusi hanya dimungkinkan antara perwakilan dari golongan darah yang sama. Tetapi misalnya, golongan darah I (0) adalah donor universal, dan IV (AB) adalah penerima universal.
Tempatkan di dalam tubuh
Bentuk disk bikonkaf memberikan perjalanan sel darah merah melalui celah sempit kapiler. Di kapiler, mereka bergerak dengan kecepatan 2 sentimeter per menit, yang memberi mereka waktu untuk mentransfer oksigen dari hemoglobin ke mioglobin. Myoglobin bertindak sebagai mediator, mengambil oksigen dari hemoglobin dalam darah dan mentransfernya ke sitokrom dalam sel otot.
Jumlah eritrosit dalam darah biasanya dijaga pada tingkat yang konstan (4,5–5 juta eritrosit pada seseorang dengan 1 mm³ darah, 15,4 juta (llamas) dan 13 juta (kambing) eritrosit pada beberapa ungulat, dan 500.000 pada reptil. menjadi 1,65 juta, pada ikan bertulang rawan - 90-130 ribu.) Jumlah sel darah merah berkurang dengan anemia, meningkat dengan polisitemia.
Rentang hidup rata-rata eritrosit manusia adalah 125 hari (sekitar 2,5 juta eritrosit terbentuk setiap detik dan jumlah yang sama dihancurkan). Pada anjing - 107 hari, pada kelinci dan kucing - 68.
Patologi
Dalam berbagai penyakit darah, sel darah merah dapat berubah warna, ukuran, jumlah, dan bentuk; mereka dapat mengambil, misalnya, berbentuk sabit, berbentuk oval atau sasaran.
Ketika keseimbangan asam-basa darah berubah ke arah pengasaman (dari 7,43 menjadi 7,33), eritrosit direkatkan dalam bentuk kolom koin, atau agregasi mereka.
Kadar hemoglobin rata-rata untuk pria adalah 13,3-18 g% (atau 4,0-5,0 * 1012 unit), untuk wanita, 11,7-15,8% (atau 3,9-4,7,7 * 1012 unit). Satuan tingkat hemoglobin adalah persentase hemoglobin dalam 1 gram sel darah merah.