Eritrociti, opštepoznati kao crvena krvna zrnca ili crvene krvne ćelije, a u svetskoj literaturi obeleženi simbolom RBC, daleko su najčešći i najprisutniji formacijski element, drugim rečima, one su primarni ćelijski sastavni delovi krvi.
Naime, jedna jedina kapljica ljudske krvi sadrži milione eritrocita i samo hiljadu leukocita. Konkretno, muškarci imaju oko 5.4 miliona eritrocita po mikrolitru krvi, dok žene imaju približno 4.8 miliona po mikrolitru krvi.
U stvari, procenjuje se da eritrociti čine oko 25 % ukupnih ćelija u organizmu. Kao što možete zamisliti, one su izuzetno male ćelije, sa srednjim prečnikom od samo 7-8 mikrometara.
Primarna funkcija eritrocita je da pokupi udahnuti kiseonik iz pluća i da ga transportuje do tkiva u čitavom organizmu. Takođe, eritrociti sakupljaju oko 24 % otpada ugljen dioksida u tkivima i transportuju ga do pluća kako bismo ga izdahnuli. Eritrociti ostaju unutar vaskularne mreže.
Eritrocit ima oblik spljoštenog bikonkavnog diska, nema nukleus, a boja mu je bledocrvena. Prosečna dužina života jednog eritrocita iznosi oko 120 dana.
Oblik i struktura eritrocita. Kada eritrocit sazri u crvenoj koštanoj srži, on ekstrudira svoj nukleus i većinu svojih organela. Tokom prvog ili drugog dana cirkukulacije, nezreli eritrocit, poznat kao retikulocit, zapravo i dalje sadrži ostatke organela. Retikulociti bi trebalo da sadrže približno 1-2 % broja eritrocita i da pruže grubu procenu nivoa proizvodnje crvenih krvnih zrnaca, sa nenormalno niskim ili visokim nivoima koji indiciraju devijacije u proizvodnji ovih ćelija.
Međutim, ovi ostaci, primarno iz mreže ribozoma, brzo odlaze, a zreli, cirkulišući eritrociti, imaju nekoliko unutrašnjih celularnih strukturalnih komponenti. Pošto im nedostaju mitohondrije, oni se oslanjaju na anaerobnu respiraciju. To znači da oni ne koriste kiseonik koji prenose, pa ga tako mogu isporučiti u tkivo.
Takođe, nedostaje im endoplazmična retikula, pa ne mogu sintetizovati proteine. Eritrociti sadrže, međutim, neke strukturalne proteine koji pomažu da krvne ćelije održavaju svoju jedinstvenu strukturu i omogućavaju im da promene svoj oblik kako bi prošli kroz kapilare. Ovo uključuje proteinski spektrin, citoskeletni proteinski element.
Kao što je rečeno, eritrociti su bikonkavni diskovi što znači da su deblji na ivicama, a tanki u sredini. S obzirom na to da im fali većina organela, ima više unutrašnjeg prostora za smeštanje molekula hemoglobina koji transportuju gasove. Bikonkavni oblik takođe pruža veliku površinu preko koje se odvija razmena gasova u odnosu na njihovu zapreminu; sfera sličnog prečnika bi imala nižu površinu u odnosu na zapreminu. U kapilarima, kiseonik koji nose eritrociti može se raspršiti u plazmu, a zatim, kroz zidove kapilara, može doći do ćelija, gde se nešto ugljen-dioksida koji se proizvodi u ćelijama kao otpadni materijal raspršuje u kapilare kako bi bio pokupljen od strane eritrocita.
Kapilarni ležajevi su ekstremno uzani, pa to usporava prolaz eritrocita i pruža dodatnu mogućnost za razmenu gasova. Međutim, prostor unutar kapilara može biti izuzetno minuciozan da će, uprkos svojoj maloj veličini, eritrociti možda morati da se preklapaju kako bi se probili. Na sreću, njihovi strukturalni proteini, kao spektrin, su fleksibilni, pa im to dopušta da se vezuju do iznenađujućeg stepena, a zatim da se ponovo vrate kada uđu u širi krvni sud. U širim krvnim sudovima, eritrociti se mogu posložiti poput novčića, formirajući “rouleaux”.
Hemoglobin
Hemoglobin je veliki molekul napravljen od proteina i gvožđa. Sastoji se od četiri umotana lanca proteina pod nazivom globin (označeni kao alfa 1 i 2 i beta 1 i 2). Svaki od ovih globin molekula je vezan za crveni molekul nazvan hem, koji sadrži jon gvožđa (Fe2+).
U plućima, hemoglobin sakuplja kiseonik koji se vezuje za jone gvožđa, formirajući oksihemoglobin. Svetlocrveni, oksigenizovani hemoglobin, putuje do tkiva, gde oslobađa neke molekule kiseonika, postaje tamnocrveni deoksihemoglobin, koji se ponekad naziva redukovani hemoglobin. Oslobađanje kiseonika zavisi od potrebe za kiseonikom u okolnim tkivima, tako da hemoglobin retko otpusti sav kiseonik. U kapilarima, ugljen-dioksid ulazi u krvotok. Oko 76 % se rastvara u plazmi, a deo ostaje u vidu rastvorenog CO2, dok ostatak čine bikarbonatni joni. Oko 23-24 % se vezuje za aminokiseline u hemoglobinu, formirajući molekul poznat kao karbaminohemoglobin. Iz kapilara, hemoglobin nosi ugljen-dioksid nazad do pluća, gde se oslobađa radi razmene kiseonika.
Promene u nivou crvenih krvnih zrnaca mogu imati značajne efekte na sposobnost organizma da efikasno isporuči kiseonik u tkiva. Neefikasna hematopoeza rezultira nedovoljnim brojem crvenih krvnih zrnaca i rezultira jednim od nekoliko oblika anemije. Prekomerna proizvodnja crvenih krvnih zrnaca dovodi do stanja pod nazivom policitemija. Primarni nedostatak sa policitemijom nije neuspeh da se direktno isporuči dovoljno kiseonika u tkiva, već da se poveća viskozitet krvi, što otežava srcu da iscirkuliše krv.
Kod pacijenata sa nedovoljnom količinom hemoglobina, tkiva ne mogu dobiti dovoljno kiseonika, što dovodi do drugog oblika anemije. Kod određivanja oksigenacije tkiva, vrednost od najvećeg interesa u zdravstvu je procenat zasićenosti hemoglobinskih lokacija kiseonikom u krvi pacijenta. Klinički, ova vrednost se obično naziva procentualna saturacija.
Procentualna saturacija se normalno prati tako što se koristi uređaj poznat kao oksimetar pulsa, koji se aplicira na tanak deo tela, obično na vrh pacijentovog prsta. Uređaj funkcioniše tako što šalje dve različite talasne dužine svetlosti (jedna je crvena, druga infracrvena) kroz prst i merenjem svetlosti sa fotodetektorom dok izlazi. Hemoglobin apsorbuje svetlost različito u zavisnosti od njegove zasićenosti kiseonikom. Uređaj kalibrira količinu svetlosti koju prima putem fotodetektora protiv količine apsorbovane od strane delimično oksigenizovanog hemoglobina i prikazuje podatke kao procentualno zasićenje.
Normalna čitanja pulsne oksimetrije variraju od 95 do 100 procenata. Niži procenti reflektuju hipoksemiju ili nizak nivo kiseonika u krvi. Termin hipoksija je uopšteniji i jednostavno se odnosi na niže nivoe kiseonika. Nivoi kiseonika se takođe direktno prate i nadgledaju od strane slobodnog kiseonika u plazmi koji se tipično prati arterijskim štapom. Kada se ova metoda aplicira, količina kiseonika koji je prisutan se izražava u vidu pracijalnog pritiska kiseonika ili jednostavno pO2 i tipično se beleži u jedinicama milimetara žive ili mm Hg.
Bubrezi filtriraju oko 180 litara krvi u proseku (kod odrasle osobe) svakoga dana, ili oko 20 procenata ukupnog volumena u periodu odmora, te stoga služe kao idealna mesta za receptore koji određuju saturaciju kiseonika. Kao odgovor na hipoksemiju, manje kiseonika će izaći iz krvnih sudova koji snabdevaju bubrege, što dovodi do hipoksije (niske koncentracije kiseonika) u tkivnom fluidu bubrega gde se koncentracija kiseonika zapravo prati. Intersticijski fibroblasti unutar bubrega luče EPO, čime se povećava proizvodnja eritrocita i vraćaju nivoi kiseonika. Stanovništvo koje se nalazi na visokim nadmorskim visinama, sa inherentno nižim nivoom kiseonika u atmosferi, prirodno održava hematokrit višim nego ljudi koji žive na nivou mora.
Shodno tome, ljudi koji putuju na veće nadmorske visine mogu doživeti simptome hipoksemije, kao što su zamor, glavobolja i skraćen dah, nekoliko dana nakon njihovog dolaska. Kao odgovor na hipoksemiju, bubrezi izdvajaju EPO kako bi povećali proizvodnju eritrocita sve dok se homeostaza ponovo ne dostigne.
Da bi se izbegli simptomi hipoksemije ili bolest nadmorske visine, planinari se obično odmaraju nekoliko dana do nedelju dana ili više u nizu kampova smeštenih na izdignutim visinama kako bi omogućili EPO nivoe i samim tim podizanje nivoa eritrocita. Kada se penju na najviše vrhove, kao na primer na Mont Everest ili K2 na Himalajima, mnogi planinari se oslanjaju na kiseonik u boci kada su pri samom vrhu.
Životni ciklus eritrocita
Proizvodnja eritrocita u koštanoj srži se javlja brzinom od preko 2 miliona ćelija po sekundi. Da bi se dogodila ova proizvodnja, određeni broj sirovina mora biti prisutan u odgovarajućim količinama.
To uključuje iste hranljive materije koje su od suštinskog značaja za proizvodnju i održavanje bilo koje ćelije, kao što su glukoza, lipidi i aminokiseline. Međutim, proizvodnja eritrocita zahteva i nekoliko elemenata u malim količinama:
Gvožđe. Rekli smo da svaka hem grupa u molekulu hemoglobina sadrži jon gvožđa u malim količinama. U proseku, manje od 20 procenata gvožđa koje konzumiramo je apsorbovano. Hem gvožđe, koje dolazi od hrane životinjskog porekla kao što je meso, živina i riba, apsorbuje se efikasnije nego ne-hem gvožđe iz biljne hrane. Nakon apsorpcije, gvožđe postaje deo celokupnog bazena gvožđa u organizmu. Koštana srž, jetra i slezina mogu skladištiti gvožđe u proteinskim jedinjenjima feritin i hemosiderin. Feroportin transportuje gvožđe preko plazma membrane crvenih krvnih zrnaca i iz svojih skladišta u fluid tkiva odakle ulazi u krv. Kada EPO stimuliše proizvodnju eritrocita, gvožđe se oslobađa iz skladišta, vezuje za transferin i prenosi u koštanu srž, gde dodiruje prekursore eritrocita.
Bakar. Ovaj mineral u tragovima je komponenta dva plazma proteina, hefestina i ceruloplazmina. Bez njih, se može dogoditi da se hemoglobin ne proizvodi adekvatno. Smešten u intestinalnim trepljama, hefestin omogućava gvožđu da se apsorbuje u intestinalnim ćelijama. Ceruplazmin transportuje bakar. Oba omogućavaju oksidaciju gvožđa od Fe2+ do Fe3+, u obliku u kojem može biti vezan za svoj transportni protein, transferin, za transport do ćelija tela. U stanju deficijencije bakra, transport gvožđa za hem sintezu opada, a gvožđe se može akumulirati u tkivu, gde može eventualno voditi do oštećenja organa.
Cink. Mineral u tragovima funkcioniše kao koenzim koji olakšava sintezu hemoglobina.
B vitamini. B vitamini folata i vitamin B12 funkcionišu kao koenzimi koji olakšavaju sintezu DNK. Tako su oba kritična za sintezu novih ćelija, uključujući i eritrocite.
Eritrociti žive do 120 dana u cirkulaciji, nakon čega se istrošene ćelije uklanjaju putem mijeloidnih fagocitnih ćelija koje se zovu makrofage, koje se nalaze pre svega u okviru koštane srži, zatim u jetri i u slezini.
Analiza crvenih krvnih zrnaca – sedimentacija eritrocita
Kakva je analiza krvi koja nosi naziv sedimentacija eritrocita? To je zapravo merenje ili ispitivanje brzine taloženja odnosno sedimentacije crvenih krvnih zrnaca. Ispitujući sedimentaciju eritrocita, tačnije stopu sedimentacije, lekar može da otkrije da li imate upalu. On na ovaj način ne može da otkrije neku specifičnu bolest ili stanje. Kada lekar pogleda rezultate sedimentacije eritrocita, on ih uklapa sa drugim rezultatima i istraživanjima koja ste radili, pa tek onda pronalazi pravu dijagnozu.
Kada se radi sedimentacija eritrocita, koristi se dugačka, tanka epruveta koja drži uzorak vaše krvi. Brzina kojom crvena krvna zrnca padaju na dno epruvete se tom prilikom meri.
Na primer, upala može da izazove nenormalnu količinu proteina u vašoj krvi. Ti proteini dovode do toga da se vaša crvena krvna zrnca grupišu i tako brže padaju na dno.
Lekar naručuje sedimentaciju eritrocita kako bi brže ustanovio upalu u vašem organizmu. Na ovaj način on može lakše dijagnostikovati stanja koja izazivaju upalu, kao što su kanceri, neke autoimune bolesti ili infekcije. U isto vreme, uz pomoć sedimentacije eritrocita, mogu se pratiti stanja kao što su reumatoidni artritis ili sistemski lupus erimatozus.
Ako se događa da imate groznicu, temperatutu, neke vidove artritisa ili mišićne probleme, lekar može naručiti da uradite sedimentaciju eritrocita.
Kako se uzima krv za sedimentaciju eritrocita?
Test uključuje, naravno, vađenje krvi iz vene. Koža se očisti alkoholom, a potom se uvede iglica kojom se uzima krv. Nakon uzimanje određene količine krvi, iglica se uklanja, a mesto uboda se prekriva kako bi se zaustavilo krvarenje. Za ovo je potrebno svega minut-dva vremena.
Uzorak krvi se stavlja u uzanu, tanku cev, pa eritrociti počnu polako da se talože, a gore ostaje plazma. Posle jednog sata se očita koliko mm plazme ima u cevčici. Ako se desi da posle kratkog vremena na dnu bude nataložen veliki broj eritrocita, i to mnogo brže nego što je normalno, onda to znači da u organizmu postoji neki vid upale.
Referentne vrednosti i informacije vezane za sedimentaciju eritrocita
Da bi se dobile vrednosti u ovoj analizi krvi, prvo se meri visina taloga eritrocita i to u milimetrima po jedinici vremena. Tako će se sedimentacija eritrocita obeležiti sa mm/h. Jedna od uobičajenih formula po kojoj se računaju prosečne vrednosti ove vrste analize krvi za odrasle je sledeća: broj godina+10 (za žensku populaciju) / 2 jednako je normalna vrednost za sedimentaciju eritrocita.
Na primer, žene koje su stare 30 godina imaju normalnu sedimentaciju eritrocita od 20 mm/h, dok muškarci u istim godinama imaju 15 mm/h.
Sa godinama ovaj broj raste, te će muškarac od 50 godina imati 25 mm/h, a žene 30 mm/h.
Povišena sedimentacija eritrocita označava da se u telu raspadaju neka tkiva, pa onda ove raspadnute materije dođu u krvotok. To se može događati tokom akutnog infarkta, tuberkuloze, reumatoidnog artritisa, sifilisa, upale pluća, teških oblika anemije, hroničnih bubrežnih bolesti i kancera.
Snižena sedimentacija eritorcita se događa kada osoba boluje od anemije srpastih ćelija, hepatitisa, dijabetesa, oboljenja jetre, policitemije, alergija, itd.
