เซลล์เม็ดเลือดแดง: โครงสร้าง รูปแบบ และหน้าที่ โครงสร้างของเม็ดเลือดแดงของมนุษย์

เม็ดเลือดแดงเป็นองค์ประกอบของเลือดสามารถขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและคาร์บอนไดออกไซด์ไปยังปอดได้เนื่องจากฮีโมโกลบิน นี่เป็นเซลล์ที่มีโครงสร้างเรียบง่ายซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์อื่นๆ เซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ประเภทที่มีมากที่สุดในร่างกาย ประมาณหนึ่งในสี่ของเซลล์ทั้งหมดในร่างกายเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง

หลักการทั่วไปของการมีอยู่ของเม็ดเลือดแดง

เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่ได้มาจากสีแดงเชื้อโรคของเม็ดเลือด เซลล์เหล่านี้ผลิตได้ประมาณ 2.4 ล้านเซลล์ต่อวัน โดยเข้าสู่กระแสเลือดและเริ่มทำหน้าที่ของมัน ในระหว่างการทดลองพบว่าในผู้ใหญ่เซลล์เม็ดเลือดแดงซึ่งมีโครงสร้างที่เรียบง่ายอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับเซลล์อื่น ๆ ของร่างกายมีชีวิตอยู่ได้ 100-120 วัน

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิด (มีข้อยกเว้นที่หายาก) จากในระบบทางเดินหายใจ ออกซิเจนจะถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อโดยฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง มีข้อยกเว้น: ตัวแทนทุกคนในตระกูลปลา "เลือดขาว" มีอยู่โดยไม่มีฮีโมโกลบินแม้ว่าพวกเขาจะสามารถสังเคราะห์ได้ก็ตาม เนื่องจากที่อุณหภูมิที่อยู่อาศัย ออกซิเจนจะละลายได้ดีในน้ำและพลาสมาในเลือด ปลาเหล่านี้จึงไม่ต้องการตัวพาออกซิเจนขนาดใหญ่ซึ่งก็คือเม็ดเลือดแดง

เม็ดเลือดแดงของคอร์ด

เซลล์เช่นเม็ดเลือดแดงมีโครงสร้างที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับคลาสของคอร์ด ตัวอย่างเช่น ในปลา นก และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัณฐานวิทยาของเซลล์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกัน ต่างกันเพียงขนาดเท่านั้น รูปร่างของเซลล์เม็ดเลือดแดง ปริมาตร ขนาด และการไม่มีออร์แกเนลบางชนิด ทำให้เซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแตกต่างจากเซลล์อื่นๆ ที่พบในคอร์ดอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีรูปแบบ: เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่มีออร์แกเนลล์และนิวเคลียสของเซลล์ที่ไม่จำเป็น มีขนาดเล็กกว่ามากแม้ว่าจะมีพื้นผิวสัมผัสที่ใหญ่กว่าก็ตาม

โดยพิจารณาถึงโครงสร้างของเม็ดเลือดแดงของกบและบุคคลลักษณะทั่วไปสามารถระบุได้ทันที ทั้งสองเซลล์มีฮีโมโกลบินและเกี่ยวข้องกับการขนส่งออกซิเจน แต่เซลล์ของมนุษย์มีขนาดเล็กกว่า รูปไข่ และมีพื้นผิวเว้าสองอัน เซลล์เม็ดเลือดแดงของกบ (เช่นเดียวกับนก ปลา และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ยกเว้นซาลาแมนเดอร์) มีลักษณะทรงกลม มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่สามารถกระตุ้นได้เมื่อจำเป็น

ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์และในเม็ดเลือดแดงเซลล์เม็ดเลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูงไม่มีนิวเคลียสหรือออร์แกเนลล์ ขนาดของเซลล์เม็ดเลือดแดงแพะคือ 3-4 ไมครอนมนุษย์ - 6.2-8.2 ไมครอน ใน Amphiuma (สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเทลด์) มีขนาดเซลล์ 70 ไมครอน แน่นอนว่าขนาดเป็นปัจจัยสำคัญที่นี่ เซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์ถึงแม้จะเล็กกว่า แต่ก็มีพื้นผิวที่ใหญ่กว่าเนื่องจากมีความเว้าสองอัน

ขนาดเซลล์เล็กและเซลล์จำนวนมากช่วยให้เราเพิ่มความสามารถของเลือดในการจับกับออกซิเจนได้อย่างมาก ซึ่งตอนนี้ขึ้นอยู่กับสภาพภายนอกเพียงเล็กน้อย และลักษณะทางโครงสร้างของเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์นั้นมีความสำคัญมากเพราะจะทำให้คุณรู้สึกสบายใจในที่อยู่อาศัยบางแห่ง นี่เป็นการวัดการปรับตัวให้เข้ากับชีวิตบนบกซึ่งเริ่มพัฒนาในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและปลา (น่าเสียดายที่ปลาบางตัวที่อยู่ในกระบวนการวิวัฒนาการไม่มีโอกาสได้อาศัยบนบก) และถึงจุดสูงสุดของการพัฒนาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมระดับสูง

โครงสร้างของเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์

โครงสร้างของเซลล์เม็ดเลือดขึ้นอยู่กับหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย อธิบายได้ 3 มุม คือ

1. คุณสมบัติของโครงสร้างภายนอก
2. องค์ประกอบส่วนประกอบของเม็ดเลือดแดง
3. สัณฐานวิทยาภายใน

ภายนอกในโปรไฟล์เม็ดเลือดแดงดูเหมือนดิสก์สองเหลี่ยมและด้านหน้า - เหมือนเซลล์กลม เส้นผ่านศูนย์กลางปกติคือ 6.2-8.2 ไมครอน

บ่อยครั้งในซีรั่มในเลือดจะมีเซลล์อยู่ด้วยขนาดแตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อขาดธาตุเหล็ก การวิ่งขึ้นจะลดลง และภาวะ anisocytosis (เซลล์จำนวนมากที่มีขนาดและเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน) จะตรวจพบในการตรวจเลือด สำหรับภาวะขาดกรดโฟลิกหรือวิตามินบี₁₂ เซลล์เม็ดเลือดแดงขยายใหญ่ขึ้นจนกลายเป็นเมกาโลบลาสต์ มีขนาดประมาณ 10-12 ไมครอน ปริมาตรของเซลล์ปกติ (normocyte) คือ 76-110 ลูกบาศก์เมตร ไมโครเมตร

โครงสร้างเม็ดเลือดแดงในเลือดไม่ได้ลักษณะเฉพาะของเซลล์เหล่านี้ จำนวนของพวกเขามีความสำคัญมากกว่ามาก ขนาดที่เล็กทำให้สามารถเพิ่มจำนวนได้และทำให้พื้นที่ผิวสัมผัสเพิ่มขึ้นด้วย ออกซิเจนจะถูกจับโดยเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์มากกว่ากบ และถูกปล่อยออกสู่เนื้อเยื่อจากเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์ได้ง่ายที่สุด

ปริมาณเป็นสิ่งสำคัญมากโดยเฉพาะมนุษย์ที่โตเต็มวัยจะมีเซลล์ 4.5-5.5 ล้านเซลล์ต่อลูกบาศก์มิลลิเมตร แพะมีเม็ดเลือดแดงประมาณ 13 ล้านเม็ดต่อมิลลิลิตร ในขณะที่สัตว์เลื้อยคลานมีเพียง 0.5-1.6 ล้านเม็ด และปลามีเม็ดเลือดแดง 0.09-0.13 ล้านต่อมิลลิลิตร ในเด็กแรกเกิด จำนวนเม็ดเลือดแดงอยู่ที่ประมาณ 6 ล้านเม็ดต่อมิลลิลิตร ในขณะที่เด็กสูงอายุจะน้อยกว่า 4 ล้านเม็ดต่อมิลลิลิตร

หน้าที่ของเม็ดเลือดแดง

เซลล์เม็ดเลือดแดง - เซลล์เม็ดเลือดแดง จำนวน โครงสร้าง หน้าที่ และลักษณะการพัฒนาตามที่อธิบายไว้ในเอกสารนี้ มีความสำคัญมากสำหรับมนุษย์ พวกเขาใช้ฟังก์ชันที่สำคัญมากบางประการ:

• ขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ
• ขนส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเนื้อเยื่อไปยังปอด
• ผูกสารพิษ (glycated hemoglobin);
• มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน (ภูมิคุ้มกันต่อไวรัสและเนื่องจากสายพันธุ์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาอาจส่งผลเสียต่อการติดเชื้อในเลือด)
• สามารถทนต่อยาบางชนิดได้
• มีส่วนร่วมในการดำเนินการห้ามเลือด

ให้เราพิจารณาเซลล์ต่อไปเช่นเม็ดเลือดแดงโครงสร้างของมันได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานฟังก์ชั่นข้างต้น มันเบาและเคลื่อนที่ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มีพื้นผิวสัมผัสขนาดใหญ่สำหรับการแพร่กระจายของก๊าซและปฏิกิริยาทางเคมีกับฮีโมโกลบิน และยังแบ่งตัวและเติมเต็มการสูญเสียในเลือดที่อยู่รอบข้างได้อย่างรวดเร็ว นี่คือเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูง ซึ่งยังไม่สามารถเปลี่ยนฟังก์ชันได้

เยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดง

เซลล์เช่นเม็ดเลือดแดงมีมากเรียบง่ายซึ่งใช้ไม่ได้กับเมมเบรน เป็นผ้า 3 ชั้น เศษส่วนมวลของเมมเบรนคือ 10% ของเยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยโปรตีน 90% และไขมันเพียง 10% สิ่งนี้ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์พิเศษของร่างกาย เนื่องจากไขมันในเยื่อหุ้มอื่นๆ เกือบทั้งหมดมีอิทธิพลเหนือโปรตีน

รูปร่างปริมาตรของเซลล์เม็ดเลือดแดงเนื่องจากความลื่นไหลเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมอาจมีการเปลี่ยนแปลง ด้านนอกเมมเบรนนั้นมีชั้นโปรตีนบนพื้นผิวที่มีคาร์โบไฮเดรตตกค้างจำนวนมาก เหล่านี้คือไกลโคเปปไทด์ซึ่งมีไขมันสองชั้น โดยที่ปลายที่ไม่ชอบน้ำหันเข้าและออกจากเม็ดเลือดแดง ใต้เมมเบรนบนพื้นผิวด้านในจะมีชั้นโปรตีนที่ไม่มีคาร์โบไฮเดรตตกค้างอีกครั้ง

คอมเพล็กซ์ตัวรับของเม็ดเลือดแดง

หน้าที่ของเมมเบรนคือการให้ความผิดปกติของเม็ดเลือดแดงซึ่งจำเป็นสำหรับการผ่านของเส้นเลือดฝอย ในเวลาเดียวกันโครงสร้างของเม็ดเลือดแดงของมนุษย์ให้ความสามารถเพิ่มเติม - ปฏิสัมพันธ์ของเซลล์และกระแสไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์ โปรตีนที่มีคาร์โบไฮเดรตตกค้างเป็นโมเลกุลของตัวรับซึ่งทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงไม่ถูก "ล่า" โดยเม็ดเลือดขาว CD8 และมาโครฟาจของระบบภูมิคุ้มกัน

เซลล์เม็ดเลือดแดงมีอยู่เพราะตัวรับไม่ใช่ถูกทำลายโดยภูมิต้านทานของตัวเอง และเมื่อเนื่องจากการดันผ่านเส้นเลือดฝอยซ้ำ ๆ หรือเนื่องจากความเสียหายทางกล เซลล์เม็ดเลือดแดงจึงสูญเสียตัวรับบางส่วน ม้ามมาโครฟาจจะ "แยก" พวกมันออกจากกระแสเลือดและทำลายพวกมัน

โครงสร้างภายในของเซลล์เม็ดเลือดแดง

เม็ดเลือดแดงคืออะไร?โครงสร้างของมันมีความน่าสนใจไม่น้อยไปกว่าฟังก์ชั่นของมัน เซลล์นี้มีลักษณะคล้ายกับถุงฮีโมโกลบินซึ่งล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่ใช้แสดงตัวรับ: กลุ่มของความแตกต่างและกลุ่มเลือดต่างๆ (Landsteiner, Rhesus, Duffy และอื่นๆ) แต่ภายในเซลล์มีความพิเศษและแตกต่างจากเซลล์อื่นๆในร่างกายอย่างมาก

ความแตกต่างคือ:เซลล์เม็ดเลือดแดงในผู้หญิงและผู้ชายไม่มีนิวเคลียส แต่ไม่มีไรโบโซมและเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ออร์แกเนลล์เหล่านี้ทั้งหมดถูกกำจัดออกหลังจากที่ไซโตพลาสซึมของเซลล์เต็มไปด้วยเฮโมโกลบิน จากนั้นออร์แกเนลล์ก็กลายเป็นสิ่งไม่จำเป็น เนื่องจากการผลักพวกมันผ่านเส้นเลือดฝอยจำเป็นต้องใช้เซลล์ที่มีขนาดน้อยที่สุด ดังนั้นภายในจึงมีเพียงฮีโมโกลบินและโปรตีนเสริมบางชนิดเท่านั้น บทบาทของพวกเขายังไม่ได้รับการชี้แจง แต่เนื่องจากไม่มีเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ไรโบโซม และนิวเคลียส จึงมีน้ำหนักเบาและกะทัดรัด และที่สำคัญที่สุดคือสามารถเปลี่ยนรูปได้ง่ายพร้อมกับเยื่อหุ้มของเหลว และนี่คือคุณสมบัติทางโครงสร้างที่สำคัญที่สุดของเซลล์เม็ดเลือดแดง

วงจรชีวิตของเม็ดเลือดแดง

คุณสมบัติหลักของเซลล์เม็ดเลือดแดงคือชีวิตสั้น พวกมันไม่สามารถแบ่งและสังเคราะห์โปรตีนได้เนื่องจากนิวเคลียสถูกเอาออกจากเซลล์ และความเสียหายทางโครงสร้างของเซลล์จึงสะสม ส่งผลให้เม็ดเลือดแดงมีแนวโน้มที่จะมีอายุมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ฮีโมโกลบินที่ถูกจับโดยมาโครฟาจของม้ามในระหว่างการตายของเซลล์เม็ดเลือดแดงจะถูกส่งไปสร้างตัวพาออกซิเจนใหม่เสมอ

วงจรชีวิตของเม็ดเลือดแดงเริ่มต้นในกระดูกสมอง. อวัยวะนี้มีอยู่ในสารลาเมลลาร์: ในกระดูกอก, ปีกของกระดูกเชิงกราน, ในกระดูกฐานกะโหลกศีรษะและในโพรงของกระดูกโคนขาด้วย ที่นี่จากเซลล์ต้นกำเนิดเลือดภายใต้อิทธิพลของไซโตไคน์จะมีการสร้างสารตั้งต้นของ myelopoiesis ด้วยรหัส (CFU-HEMM) หลังจากแบ่งแล้วจะให้บรรพบุรุษของการสร้างเม็ดเลือดตามรหัส (BOE-E) จากนั้นจะเกิดสารตั้งต้นของการสร้างเม็ดเลือดแดงซึ่งกำหนดโดยรหัส (CFU-E)

เซลล์เดียวกันนี้เรียกว่าเซลล์ที่สร้างโคโลนีเลือดแดงงอก เธอไวต่ออีริโธรโพอิติน ซึ่งเป็นสารฮอร์โมนที่ไตหลั่งออกมา การเพิ่มปริมาณของ erythropoietin (ตามหลักการตอบรับเชิงบวกในระบบการทำงาน) ช่วยเร่งกระบวนการแบ่งและการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดง

การสร้างเม็ดเลือดแดง

ลำดับเซลล์ไขกระดูกการเปลี่ยนแปลงของ CFU-E มีดังต่อไปนี้: จากนั้นจะเกิดเม็ดเลือดแดงขึ้นและจากนั้นจะมีเซลล์ pronormocyte ซึ่งก่อให้เกิด basophilic normoblast เมื่อโปรตีนสะสม มันจะกลายเป็นโพลีโครมาโทฟิลิกนอร์โมบลาสต์ และต่อมาเป็นออกซีฟิลิกนอร์โมบลาสต์ เมื่อเอานิวเคลียสออกไป มันก็จะกลายเป็นเรติคูโลไซต์ ส่วนหลังจะเข้าสู่กระแสเลือดและแยกความแตกต่าง (สุก) ออกเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติ

การทำลายเซลล์เม็ดเลือดแดง

ประมาณ 100-125 วัน เซลล์จะไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดลำเลียงออกซิเจนอย่างต่อเนื่องและกำจัดผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมออกจากเนื้อเยื่อ โดยขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์ที่จับกับเฮโมโกลบินและส่งกลับไปยังปอด พร้อมเติมออกซิเจนให้กับโมเลกุลโปรตีนของมัน และเมื่อมันได้รับความเสียหาย มันจะสูญเสียโมเลกุลฟอสฟาติดิลซีรีนและโมเลกุลของตัวรับ ด้วยเหตุนี้เซลล์เม็ดเลือดแดงจึงเข้ามาอยู่ใต้การมองเห็นของมาโครฟาจและถูกทำลายโดยมัน และฮีมที่ได้รับจากฮีโมโกลบินที่ถูกย่อยทั้งหมดจะถูกส่งไปยังการสังเคราะห์เซลล์เม็ดเลือดแดงใหม่อีกครั้ง