Osmotska odpornost eritrocitov

The osmotska odpornost rdečih krvnih celic je merilo, kako močno prenesejo membrane, ki obdajajo eritrocite, gradient osmotskega tlaka. Osmotski delni tlak nastane na polprepustnih membranah eritrocitov, kadar so obdani s fiziološko raztopino, ki je pod lastno (fiziološko) koncentracijo soli 0,9 odstotka. Rdeče krvne celice prevzamejo vodo skozi osmozo, nabreknejo in tiste, ki se najverjetneje razpočijo, imajo najnižjo osmotsko odpornost eritrocitov.

Kakšna je osmotska odpornost eritrocitov?

Vodne raztopine z različno koncentracijo raztopljenih snovi razvijejo osmotski gradient tlaka, ko jih ločimo med seboj s polprepustno membrano. Snovi iz raztopine z višjo koncentracijo ponavadi migrirajo v raztopino z nižjo koncentracijo, da bi nadomestili koncentracijski gradient. Če je prepustna membrana za večinoma večje molekule snovi, na primer NaCl (namizna sol), težko preiti, se majhne molekule vode (H2O) namesto tega premaknejo iz šibke v močnejšo raztopino.

Pri eritrocitih, ki so obdani tudi s polprepustno membrano, se isti učinek zgodi prek osmoze. Če so eritrociti, rdeče krvne celice, obdani s fiziološko raztopino, katere koncentracija je pod 9% njihove lastne citoplazme (hipotonična raztopina), pride do osmotskega gradienta delnega tlaka. To pomeni, da voda iz okoliške raztopine skozi osmozo vstopi v eritrocite, saj molekule soli lahko samo z veliko težavo prenašajo polprepustno membrano na zunanjo stran.

Eritrociti nabreknejo zaradi vdora vode do točke razpočenja, procesa, znanega kot hemoliza. Hitrost, s katero se eritrociti širijo in porušijo, ko so obdani s fiziološko raztopino z določeno koncentracijo, je merilo njihove osmotske odpornosti eritrocitov. Čim krajši je čas, da se poruši, nižja je njegova osmotska odpornost.

Funkcija in naloga

Osmotsko regulirana izmenjava snovi med eritrociti in okoliško krvno plazmo ima eno glavnih vlog pri izmenjavi ogljikovega dioksida za kisik in kisika za ogljikov dioksid v kapilarah.

Narava polprepustne membrane, ki obdaja eritrocite, je še posebej pomembna. Sprememba sestave membrane vpliva na osmotsko izmenjavo snovi in ​​funkcionalnost rdečih krvnih celic. Sprememba sestave celične membrane lahko privede do zmanjšanja ali povečanja prepustnosti membrane. Oba pojava lahko škodljivo vplivata na funkcionalnost eritrocitov.

Posredne dokaze o naravi membran in osmozni sposobnosti eritrocitov zagotavlja njihova osmotska odpornost, ki jo je mogoče meriti s posebnimi metodami. Na primer, približno dvajset epruvetk pripravimo s fiziološko raztopino v povečanju koncentracije do izotonične koncentracije 0,9 odstotka. Nekaj ​​kapljic krvi se kaplja v vsako epruveto in pusti stati. Po 24 urah rahlo obarvanje raztopine kaže koncentracijo, znotraj katere je prišlo do prvega raztapljanja rdečih krvnih ploščic.

V epruvetah z manj koncentriranimi solnimi raztopinami postane rdeča barva močnejša, ker se večji del eritrocitov poruši in izhajajoči hemoglobin se pomeša z raztopino soli. Epruveta, v kateri ni nastalo usedlin eritrocitov, ustreza koncentraciji, pod katero so bili listrirani vsi eritrociti.

Referenčne vrednosti za lizo eritrocitov, ki se začnejo v 24 urah, so fiziološka koncentracija 0,46 do 0,42 odstotka. Vrednosti popolne lize eritrocitov po 24 urah se gibljejo med 0,34 do 0,30 odstotka pri zdravih ljudeh.

Pri hemolitični anemiji in tako imenovani anemiji sferoidnih celic ima kot diagnostično orodje pomembno vlogo določitev patološko zmanjšane osmotske odpornosti eritrocitov. Za diagnozo drugih hemolitičnih bolezni, kot so dedne bolezni talasemija, anemija srpastih celic in druge, pri katerih se poveča odpornost osmotskih eritrocitov, ima določitev odpornosti manj pomembno vlogo, saj so na voljo boljše diagnostične možnosti za te posebne klinične slike.

Bolezni in bolezni

Ena najbolj znanih bolezni, povezana s povečanjem osmotske odpornosti eritrocitov, je talasemija. Gre za dedno bolezen, ki se pojavlja v številnih različicah z blagim in hudim potekom in temelji na genetskih spremembah. Najpogostejša varianta je beta talasemija. Zanimivo je, da so vzročne genetske okvare še posebej pogoste v južni Evropi, arabskih državah in podsaharski Afriki, klasičnih regijah z malarijo. Domnevno zato, ker talasemija daje bolnikom prednosti pri premagovanju malarije.

Talasemija skrajša življenjsko dobo rdečih krvnih celic, tako da ima telo povečano stopnjo proizvodnje, da to nadomesti, kar je v primeru malarije lahko pospešeno zaradi pospešene oskrbe na novo proizvedenih eritrocitov. Nizka prednost preživetja, ki jo imajo ljudje s talasemijo pred določenimi oblikami malarije, je favorizirala genetske okvare malarijskih regij s populacijsko-genetskega vidika in privedla do rahlega genskega premika.

Srpatocelična anemija je še ena dedna bolezen, povezana s povečano osmotsko odpornostjo rdečih celic. Sprožijo ga genetske okvare, ki vodijo v pokvarjen hemoglobin, tako imenovani srpastecelični hemoglobin, ki zaradi vlaken, ki jih vsebuje, vodi do grudic in blokad v žilah.

Anemije, ki jih povzroča pomanjkanje železa, vodijo tudi v povečanje odpornosti osmotskih rdečih celic. Lahko jih povzročijo prekomerne izgube krvi kot posledica poškodbe, motnje tvorbe krvi ali prekomerne razgradnje rdečih krvnih celic.

Tako imenovana anemija sferične celice je tudi dedna in se kaže kot zmanjšanje odpornosti osmotskih eritrocitov, saj običajno sploščen in konkaven eritrocit prevzame sferično obliko zaradi nepravilno oblikovanega citoskeleta in se že poškoduje v vranici proti hemolizi.