Eritrocitai distiliuotame vandenyje: Kaip atrodo raudonieji kraujo kūneliai neįprastoje aplinkoje?
Raudonieji kraujo kūneliai, dar vadinami eritrocitais, yra gyvybiškai svarbios ląstelės, atliekančios esminį vaidmenį žmogaus organizme - pernešti deguonį iš plaučių į audinius ir anglies dioksidą nuo audinių atgal į plaučius. Tai labai diferencijuotos ląstelės, specializuotos deguoniui pernešti. Jų unikali struktūra ir sudėtis leidžia efektyviai atlikti šią gyvybiškai svarbią funkciją. Tačiau ką nutinka su šiais kraujo elementais, kai jie patenka į aplinką, visiškai skirtingą nuo kraujagyslių sistemos - pavyzdžiui, į distiliuotą vandenį?
Eritrocitų struktūra ir ypatybės
Normaliomis sąlygomis, sveiko organizmo eritrocitai pasižymi išskirtine dvigubai įgaubto disko forma. Tokia forma neatsitiktinė - ji žymiai padidina eritrocito paviršiaus plotą, kuris siekia iki 125 μm². Visų žmogaus eritrocitų bendras paviršiaus plotas sudaro apie 3500-3700 m², o tai garantuoja efektyvią dujų apykaitą tarp kraujo ir audinių. Sveikame organizme apie 97 proc. eritrocitų yra būtent tokios formos.
Palyginti su leukocitais ir kraujo plazma, eritrocitai yra didesnio santykinio tankio. Centrifuguojami jie nusėda ant dugno, o leukocitai lieka tarp eritrocitų ir plazmos. Šis reiškinys nulemia hematokrito vertę - tai eritrocitų kiekis mėgintuvėlyje po centrifugavimo, išreikštas tiriamo kraujo kiekio procentais.
Eritrocitų dydis taip pat yra svarbus rodiklis. Sveikame organizme jų skersmuo svyruoja nuo 6 iki 9 μm. Eritrocitai, kurių skersmuo mažesnis negu 6 μm, vadinami mikrocitais, o jei jie yra 9-12 μm - makrocitais. Eritrocitų dydžio nuokrypis nuo normos vadinamas anizocitoze, o jų formos pakitimas - poikilocitoze.
Apie 60 proc. eritrocito masės sudaro vanduo, o 33 proc. - baltymas hemoglobinas. Būtent hemoglobinas, turintis geležies atomų, yra atsakingas už deguonies prisijungimą ir pernešimą. Susijungęs su deguonimi, jis virsta oksihemoglobinu, o atidavęs jį organizmo audinių ląstelėms, vadinamas deoksihemoglobinu. Deguonies prisijungimas tiesiogiai priklauso nuo hemoglobino kiekio eritrocituose.
Eritrocitai yra vienintelės organizmo ląstelės, turinčios membraną ir citoplazmą, tačiau neturinčios branduolio ir daugelio kitų eukariotinėms ląstelėms būdingų organoidų, tokių kaip mitochondrijų ar centriolių. Žmogaus ir kitų žinduolių eritrocitai neturi ląstelės branduolio, kuris išstumiamas jiems besiformuojant. Driežų, paukščių ir kitų gyvūnų eritrocitai branduolius turi.
Eritrocitų plazminėje membranoje yra glicerofosfolipidų, sfingofosfolipidų, glikolipidų ir cholesterolio. Ši membrana apsaugo ląstelės vidų nuo išorinio poveikio bei reguliuoja dujų ir kitų medžiagų pernašą. Sergant tam tikromis ligomis, cholesterolio koncentracija plazminėje membranoje gali padidinti ir sumažinti jos plastiškumą.
Eritrocitų gyvenimo ciklas ir gamyba
Eritrocitai gaminami kaulų čiulpuose per procesą, vadinamą eritropoeze. Šis procesas prasideda iš kamieninių ląstelių, kurios yra suformuotos kaulų čiulpuose. Eritropoezę reguliuoja keli hormonai, iš kurių svarbiausias yra eritropoetinas - hormonas, gaminamas inkstuose, reaguojant į deguonies trūkumą organizme. Kai audiniuose ima stigti deguonies, hormonas eritropoetinas skatina eritrocitų gamybą.
Eritrocitų vidutinis amžius siekia apie 120 dienų. Pasenusius eritrocitus iš kraujo pašalina kaulų čiulpų, blužnies ir kepenų makrofagai. Šie makrofagai suardo pasenusius eritrocitus, o jų komponentai, tokie kaip hemoglobinas, yra perdirbami. Hemoglobinas skyla į hemą ir globiną. Hemas metabolizuojamas į bilirubiną ir Fe2+. Geležies katijonas įterpiamas į naują hemoglobino molekulę arba kaupiamas kepenyse. Bilirubinas pašalinamas kaip tulžies pigmentas.
Eritrocitų elgesys distiliuotame vandenyje
Distiliuotas vanduo yra vanduo, iš kurio pašalinti visi mineralai ir kitos ištirpusios medžiagos. Tai reiškia, kad jis yra labai mažos joninės koncentracijos ir izotoninis kraujo plazmai. Tačiau, skirtingai nei kraujo plazma, distiliuotas vanduo neturi elektrolitų ir kitų tirpinių medžiagų, kurios palaiko osmosinį balansą.
Kai eritrocitas, turintis savo viduje tam tikrą tirpinių medžiagų koncentraciją, patenka į distiliuoto vandens aplinką, įvyksta osmosinis poveikis. Dėl didesnės tirpinių medžiagų koncentracijos eritrocito viduje, palyginti su išorine aplinka (distiliuotu vandeniu), vanduo pradeda judėti iš aplinkos į ląstelę. Šis procesas vadinamas endosmoze.
Dėl vandens patekimo į eritrocitą, ląstelė pradeda brinkti. Kadangi eritrocito membrana yra gana elastinga, ji gali ištempti iki tam tikro taško. Tačiau distiliuotame vandenyje, kur nėra jokių išorinių veiksnių, kurie ribotų vandens patekimą, ir tirpinių medžiagų koncentracija išlieka itin maža, vandens patekimas tęsiasi. Galiausiai, eritrocitas pasieks savo tempimo ribą ir sprogs. Šis procesas vadinamas hemolize.
Taigi, distiliuotame vandenyje eritrocitai neatrodo kaip įprasti dvigubai įgaubto disko formos dariniai. Jie pradeda brinkti, deformuotis ir galiausiai sprogsta, išlaisvindami savo vidinį turinį - hemoglobiną ir kitas ląstelės dalis - į aplinką. Vizualiai tai reikštų, kad vietoj atskirų, aiškiai apibrėžtų ląstelių, matytume tirpalą, kuriame sklando hemoglobinas ir kitos ląstelių dalelės, o pačios ląstelės būtų sunaikintos. Iš esmės, eritrocitai distiliuotame vandenyje atrodo kaip „išplauti“ arba „iširsę“ ląstelių fragmentai, neturintys savo pradinės formos ir vientisumo.
Osmosis: Red blood cell tonicity
Klinikinė reikšmė ir anomalijos
Eritrocitų kiekio ir kokybės pokyčiai kraujyje yra svarbūs medicininiai rodikliai. Pavyzdžiui, anemija - būklė, kai organizme yra per mažai raudonųjų kraujo kūnelių arba hemoglobino. Tai gali sukelti silpnumą, nuovargį, galvos svaigimą ir kitus simptomus. Anemija gali atsirasti dėl įvairių priežasčių, įskaitant geležies, vitamino B12 ar folio rūgšties trūkumą, taip pat dėl kaulų čiulpų nepakankamumo ar padidėjusio eritrocitų ardymo.
Kita vertus, policitemija - tai būklė, kai raudonųjų kraujo kūnelių kiekis kraujyje viršija normą. Tai gali būti susiję su ligomis, tokiomis kaip policitemija vera (kaulų čiulpų liga, kuri yra reta vėžio rūšis), arba gali atsirasti dėl kitų veiksnių, tokių kaip rūkymas, dehidratacija ar tam tikros inkstų ligos. Didelis eritrocitų skaičius gali padidinti kraujo tankį, o tai gali paveikti kraujotakos sistemą.
Eritrocitų dydžio ir formos nukrypimai (anizocitozė ir poikilocitozė) taip pat gali signalizuoti apie įvairias patologijas. Pavyzdžiui, mikrocitai (maži eritrocitai) dažnai pastebimi sergant geležies stokos anemija, o makrocitai (didesni eritrocitai) - sergant B12 arba folio rūgšties trūkumo anemija.
Eritrocitų tyrimai, tokie kaip bendras kraujo tyrimas, yra esminiai diagnozuojant daugybę sveikatos sutrikimų. Nors eritrocitai yra gyvybiškai svarbūs deguonies tiekimui, jų skaičiaus ar kokybės pokyčiai gali turėti rimtų pasekmių organizmo funkcionavimui. Supratimas apie eritrocitų elgesį įvairiose aplinkose, net ir tokiose kaip distiliuotas vanduo, padeda geriau suprasti šių ląstelių fiziologiją ir jų jautrumą aplinkos pokyčiams.
tags: #kaip #atrodo #eritrocitai #distiliuotame #vandenyje
