Erytrocyty to małe, czerwone dyski, które co sekundę przenoszą przez ciało miliardy cząsteczek tlenu i odbierają dwutlenek węgla. Bez nich człowiek nie przeżyłby nawet kilku minut. Ich budowa, sposób powstawania i codzienne zmagania w naczyniach krwionośnych skrywają fakty tak zaskakujące, że trudno oderwać się od lektury!
Jak wygląda prawdziwy erytrocyt pod mikroskopem
Erytrocyty mają kształt elastycznych dysków dwuwklęsłych o średnicy około 7-8 mikrometrów i grubości zaledwie 2 mikrometrów w środku. Dzięki temu mogą przeciskać się nawet przez najmniejsze naczynia włosowate, które są węższe niż one same. Powierzchnia jednego czerwonego ciałka krwi wynosi około 140 mikrometrów kwadratowych, co pozwala zmieścić na niej nawet 300 milionów cząsteczek hemoglobiny.
Brak jądra komórkowego sprawia, że mają więcej miejsca na hemoglobinę, ale płacą za to ograniczoną żywotnością. W jednym mililitrze krwi krąży ich około 4-6 milionów, tworząc razem czerwony kolor osocza. Gdyby rozłożyć wszystkie erytrocyty jednego człowieka obok siebie, miałyby długość czterech okrążeń Ziemi.
Dlaczego erytrocyty nie mają jądra i co to oznacza?
W przeciwieństwie do większości komórek ciała, dojrzałe czerwone krwinki pozbywają się jądra tuż przed wejściem do krwiobiegu. Proces ten nazywa się enukleacją i zachodzi w szpiku kostnym. Dzięki temu zyskują więcej miejsca na hemoglobinę i stają się bardziej elastyczne. Utrata jądra oznacza jednak, że nie mogą się dzielić ani naprawiać uszkodzonego DNA.
Żyją średnio 120 dni, po czym makrofagi w śledzionie i wątrobie rozpoznają je jako stare i niszczą. Każdego dnia organizm musi wyprodukować około 200 miliardów nowych erytrocytów, żeby zastąpić te, które kończą swój cykl.
Gdzie i jak powstają czerwone ciałka krwi
Erytrocyty rodzą się w czerwonym szpiku kostnym dużych kości, takich jak mostek, kości miednicy czy kręgi. Proces zaczyna się od komórek macierzystych, które pod wpływem hormonu erytropoetyny wydzielanego przez nerki przeobrażają się w proerytroblasty. Kolejne etapy to normoblasty, a następnie retikulocyty, które jeszcze zawierają resztki RNA. Po 7-10 dniach retikulocyty tracą resztki organelli i stają się pełnoprawnymi erytrocytami.
W stanach niedotlenienia, na przykład na dużej wysokości, nerki produkują więcej erytropoetyny, co zwiększa liczbę czerwonych krwinek nawet o 30-50 procent. Sportowcy czasem wykorzystują ten mechanizm, trenując w górach lub w specjalnych namiotach hipoksycznych.
Co przenosi tlen w organizmie
Hemoglobina, białko wypełniające wnętrze erytrocytów, wiąże tlen w płucach i uwalnia go w tkankach. Jedna cząsteczka hemoglobiny może przyłączyć cztery cząsteczki tlenu, tworząc oksyhemoglobinę o jaskrawoczerwonym kolorze. Gdy oddaje tlen, staje się ciemniejsza, co widać w żyłach.
W środku hemoglobiny znajduje się atom żelaza, który faktycznie chwyta tlen, a jego niedobór prowadzi do anemii. Ciekawostką jest, że płód ma inny typ hemoglobiny, fetalną, która lepiej wiąże tlen z krwi matki. Po urodzeniu stopniowo zastępuje ją hemoglobina dorosła.
Jak erytrocyty radzą sobie w najmniejszych naczyniach
Elastyczna błona czerwonych ciałek krwi pozwala im zginać się niemal na pół, przechodząc przez naczynia włosowate o średnicy 3-4 mikrometrów. W tym momencie przypominają raczej spadochron niż dysk. Po przejściu wracają do pierwotnego kształtu dzięki białku spektrynie tworzącemu elastyczny szkielet pod błoną. Uszkodzenie spektryny prowadzi do kulistych erytrocytów w chorobie zwanej dziedziczną sferocytozą.
W stanie spoczynku erytrocyty płyną środkiem naczynia, ale przy przyspieszonym przepływie ustawiają się w rzędy niczym monety w rulonie. Ten fenomen nazywany jest efektem Fahraeusa-Lindqvista i zmniejsza opory przepływu.
Co niszczy stare erytrocyty i co dzieje się potem?
Po 120 dniach na powierzchni starych czerwonych krwinek pojawia się sygnał rozpoznawany przez makrofagi śledziony. Komórki te pochłaniają erytrocyt, rozkładają hemoglobinę na żelazo i barwnik bilirubina. Żelazo wraca do szpiku na produkcję nowych erytrocytów, a bilirubina trafia do wątroby i jest wydalana z żółcią. Gdy śledziona pracuje zbyt intensywnie, na przykład w niedokrwistości hemolitycznej, może się powiększyć nawet kilkukrotnie.
Po usunięciu śledziony erytrocyty żyją krócej, bo nie ma już głównego „cmentarza” starych komórek. We krwi wtedy widać charakterystyczne ciała Howella-Jolly’ego, resztki jądrowe, które normalnie usuwa śledziona.
Najdziwniejsze choroby związane z erytrocytami
W niedokrwistości sierpowatej jedna mutacja zmienia kształt hemoglobiny, przez co erytrocyty przy niedotlenieniu stają się twarde i przypominają sierpy. Blokują naczynia, powodując ból i uszkodzenia narządów. W talasemii organizm produkuje za mało łańcuchów hemoglobiny, więc czerwone ciałka krwi są małe i blade.
Malaria wykorzystuje erytrocyty jako schronienie, ale osoby z heterozygotyczną niedokrwistością sierpowatą są częściowo odporne na ciężki przebieg choroby. Choroba Dupuytrena powoduje, że erytrocyty stają się owalne, ale zwykle nie daje objawów. Najrzadsza grupa Bombay sprawia, że na powierzchni czerwonych krwinek brakuje antygenów A i B, co może komplikować przetaczanie krwi.
Ciekawostki o erytrocytach, które zaskakują nawet lekarzy
Noworodki mają nawet 50 procent więcej erytrocytów niż dorośli, bo muszą sobie radzić z niższym stężeniem tlenu w łonie matki. Po porodzie nadmiarowe czerwone krwinki są niszczone, co powoduje fizjologiczną żółtaczkę noworodków. W ciąży liczba erytrocytów rośnie wolniej niż objętość osocza, dlatego hematokryt spada, mimo że organizm produkuje ich więcej.
Na szczycie Mount Everestu organizm może zwiększyć liczbę czerwonych ciałek krwi nawet o 60 procent, w ciągu kilku tygodni. Krew wielbłądów ma owalne erytrocyty, które lepiej znoszą odwodnienie. U płodu ryby głębinowe mają erytrocyty wielkości 50 mikrometrów – są największe w świecie zwierząt.
Erytrocyty: (c) Ciekawostki Karykatury.com / GR
Na zdjęciu, od lewej: erytrocyt, trombocyt, leukocyt
Zobacz też:
> Termometr bezdotykowy
> Targi i konferencje medyczne w Polsce
