赤血球も赤血球と呼ばれるが、成形ディスク両凹形非常に柔軟で豊富な血液細胞です。それらは細胞内のヘモグロビンの存在のおかげで酸素をすべての体組織に輸送することに責任があるだけでなく、二酸化炭素の輸送と血液の緩衝能力に貢献します。
哺乳類では、赤血球の内部は基本的にヘモグロビンで構成されています。赤血球を含むすべての細胞内コンパートメントが失われているためです。ATPの生成は嫌気性代謝に限定されます。
赤血球は、血液中に存在する正式な要素のほぼ99％に相当し、残りの1％は、白血球と血小板または血小板から構成されています。1ミリリットルの血液には、約540万個の赤血球があります。
これらの細胞は骨髄で生産され、平均120日間生きることができ、その間、血管を11,000キロメートル以上移動できます。
赤血球は1723年に顕微鏡下で最初に観察された要素の1つでした。しかし、研究者のHoppe Seylerがこの細胞の酸素輸送能力を発見したのは1865年のことです。
一般的な特性
これらは、直径がおよそ7.5〜8.7 um、厚さが1.7〜2.2 umの円盤状細胞です。セルの中央部は端部よりも薄く、命を救う人の外観を与えます。それらはその中に2億5000万以上のヘモグロビン分子を含んでいます。
赤血球は、直径が約2〜3 umの非常に細い血管を循環する間に移動する必要があるため、非常に柔軟性のある細胞です。これらのチャネルを通過すると、細胞は変形し、通路の最後で元の形状に戻ります。
ウィキメディア・コモンズのジェローム・ウォーカー著
サイトゾル
この構造のサイトゾルには、血液循環中のガスの輸送に関与するヘモグロビン分子が含まれています。細胞質ゾルの容量は約94 um 3です。
哺乳類の赤血球は成熟すると、細胞核、ミトコンドリア、その他の細胞質オルガネラを欠き、脂質やタンパク質の合成や酸化的リン酸化ができなくなります。
言い換えれば、赤血球は基本的にヘモグロビン分子を取り囲む膜で構成されています。
赤血球は、ヘモグロビンを輸送するための可能な最大のスペースを確保するために、細胞内区画を取り除こうとすることが提案されています。これは、多数のものを輸送する場合に、すべての要素を車から取り除こうとするのと同じです。
細胞膜
赤血球細胞膜は、脂質二重層とスペクトリンネットワークを含み、細胞骨格とともに、この構造に弾力性とコンプライアンスを提供します。組成の50％以上がタンパク質で、脂質はわずかに少なく、残りの部分は炭水化物に相当します。
赤血球膜は、最も簡単に注目され、最も広く理解されている生体膜です。これは、分離が容易で比較的単純であるためと考えられます。
膜には、脂質二重層とスペクトリンに接続された一連の不可欠なタンパク質と末梢タンパク質が含まれています。タンパク質結合を含む接続は垂直方向の相互作用として知られており、アクチン分子を介したスペクトリンの2次元配列を含む接続は水平方向の相互作用です。
これらの垂直方向または水平方向の相互作用のいずれかが失敗すると、スペクトリン密度が変化し、赤血球の形態が変化します。
赤血球の老化は膜の安定性に反映され、循環系に適応する能力が低下します。これが発生すると、単球マクロファージシステムは機能が不十分な要素を認識し、循環から排除してその内容物をリサイクルします。
細胞膜タンパク質
赤血球の細胞膜にあるタンパク質は、電気泳動ゲルで簡単に分離できます。このシステムでは、スペクトリン、アンキリン、バンド3、タンパク質4.1および4.2、イオンチャネル、グルコホリン、酵素グリセルアルデヒド-3-リン酸-デヒドロゲナーゼが際立っています。
これらのタンパク質は、機能に応じて4つのグループに分類できます。膜輸送体、接着分子と受容体、膜と細胞骨格の成分を結合する酵素とタンパク質です。
トランスポータータンパク質は数回膜を通過し、このグループの中で最も重要なのは、塩化物と重炭酸塩の陰イオン交換体であるバンド3です。
赤血球にはミトコンドリアがないため、解糖系酵素であるフルクトース-ビスリン酸アルドラーゼA、α-エノラーゼ、ALDOC、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、ホスホグリセリン酸キナーゼ、ピルビン酸キナーゼなど、ほとんどの酵素が原形質膜に固定されます。キナーゼ。
構造タンパク質に関しては、最も豊富なのはバンド3、スペクトリン、アンキリン、アクチン、およびバンド4.1タンパク質ですが、バンド4.2タンパク質、デマチン、アディクシン、トロポモデュリン、およびトロポミオシンは膜の微量成分と見なされます。
スペクトリン
Spectrinは、アルファヘリックスであるアルファチェーンとベータチェーンで構成される繊維状タンパク質です。
スペクトリン繊維は、マットレスのばねを連想させます。マットレスを囲む布の部分は、この仮説の例では原形質膜を表しています。
ヘモグロビン
ヘモグロビンは、赤血球で合成される四次構造を持つ複雑なタンパク質であり、これらの細胞の基本的な要素です。これは、2つのチェーンのペア、2つのアルファと2つの非アルファ（ベータ、ガンマ、デルタのいずれか）で構成され、共有結合でつながっています。各ユニットにはヘムグループがあります。
それはその構造にヘムグループを含み、血液の特徴的な赤い色に責任があります。そのサイズに関しては、それは64,000 g / molの分子量を持っています。
成人では、ヘモグロビンは2つのアルファ鎖と2つのベータ鎖で構成されていますが、ベータ部分はデルタ部分に置き換えられています。対照的に、胎児ヘモグロビンは、2つのアルファ鎖と2つのガンマ鎖で構成されています。
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特徴
酸素輸送
血漿で希釈される酸素は、細胞の厳しい要求を満たすのに十分ではありません。このため、それを輸送する担当者が存在する必要があります。ヘモグロビンはタンパク質分子であり、卓越した酸素輸送体です。
赤血球の最も重要な機能は、ヘモグロビンを赤血球内に収容して、酸素と二酸化炭素の輸送と交換により、体のすべての組織と臓器への酸素の供給を確保することです。上記のプロセスはエネルギー消費を必要としません。
異常
鎌状赤血球貧血
鎌状赤血球貧血または鎌状赤血球貧血は、ヘモグロビンに影響を及ぼし、赤血球の形状を変化させる一連の病状で構成されます。細胞は半減期を120日から20または10に短縮します。
病理は、このタンパク質のベータ鎖のアミノ酸残基、バリンのグルタミン酸の独特の変化によって発生します。状態は、そのホモ接合またはヘテロ接合の状態で表すことができます。
影響を受けた赤血球は、鎌状または昏睡状態になります。画像では、正常な血液細胞と病理学的な血液細胞を比較しています。さらに、特徴的な柔軟性が失われるため、血管を横断しようとすると破損する可能性があります。
この状態は細胞内の粘性を増加させ、影響を受けた赤血球がより小さな血管を通過するのに影響を与えます。この現象により、血流速度が低下します。
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遺伝性球状赤血球症
創傷球状赤血球症は、赤血球の膜が関与する先天性疾患です。それを患っている患者は、赤血球の直径が小さく、ヘモグロビン濃度が通常より高いことが特徴です。赤血球膜に影響を与えるすべての病気の中で、これは最も一般的です。
これは、細胞骨格タンパク質を膜に垂直に接続するタンパク質の欠陥が原因です。この障害に関連する変異は、アルファおよびベータスペクトリン、アンキリン、バンド3、およびタンパク質4.2をコードする遺伝子に含まれています。
影響を受ける個人は、多くの場合、白人または日本人の集団に属しています。この状態の重大度は、spectrinネットワークでの接続損失の程度によって異なります。
遺伝性楕円赤血球症
遺伝性楕円赤血球症は、楕円形、卵形、または細長い細胞を含む、赤血球の形状のさまざまな変化を伴う病理です。これにより、赤血球の弾力性と耐久性が低下します。
マラリア、熱帯熱マラリア原虫、プラスモディウム・ビバックスを引き起こす寄生虫に対するある程度の保護を提供するため、この病気の発生率は米国で0.03％から0.05％であり、アフリカ諸国で増加しています。この同じ抵抗性は、鎌状赤血球症の個人に見られます。
この病気を引き起こす突然変異には、アルファとベータのスペクトリンとタンパク質4.2をコードする遺伝子が含まれます。したがって、アルファスペクトリンの変異は、アルファおよびベータヘテロダイマー形成に影響を与えます。
通常値
ヘマトクリットは、総血液量に対する赤血球の量を表す定量的指標です。このパラメーターの通常の値は性別によって異なります。成人男性では40.7％〜50.3％ですが、女性では通常の範囲は36.1％〜44.3％です。
細胞数の点では、男性の正常範囲はuLあたり470〜610万細胞、女性の場合uLあたり420〜540万細胞です。
正常なヘモグロビン値に関しては、男性では13.8〜17.2 g / dL、女性では12.1〜15.1 g / dLです。
同様に、正常値は個人の年齢に応じて異なります。新生児は19 g / dLのヘモグロビン値を示し、12.5 g / dLに達するまで徐々に減少します。子供が若く、まだ授乳中の場合、予想されるレベルは11〜14 g / dLです。
思春期の少年では、思春期が14 g / dLから18 g / dLに増加します。発達中の少女では、月経によって鉄分が減少する可能性があります。
赤血球レベルが低い
赤血球数が上記の通常の値よりも少ない場合は、多くの不均一な状態が原因である可能性があります。赤血球の減少は、疲労、頻脈、呼吸困難を伴います。症状には、蒼白、頭痛、胸の痛みなどがあります。
衰退に関連する医学的病状は、一般に心臓の疾患と循環器系の疾患です。また、癌などの病状は赤血球値の低下につながります。骨髄抑制と汎血球減少症は、血液細胞の産生を減少させます
同様に、貧血とサラセミアはこれらの血球の減少を引き起こします。貧血は、遺伝的要因（鎌状赤血球貧血など）またはビタミンB12、葉酸、または鉄の欠乏によって引き起こされます。一部の妊婦は貧血の症状を経験するかもしれません。
最後に、創傷、痔、重い月経出血、または胃潰瘍に関係なく、過度の出血は赤血球の損失につながります。
高い赤血球レベル
高赤血球レベルの原因は、低レベルに関連するものと同じくらい多様です。赤血球が多い状態を赤血球増加症といいます。
最も無害なのは、酸素濃度が著しく低い高地に住んでいる人です。また、脱水症は一般に、赤血球の濃度を生み出します。
腎臓に関連する疾患、呼吸器系および心血管疾患が増加の原因である可能性があります。
一部の外的要因や喫煙などの有害な習慣は、赤血球数を増加させる可能性があります。タバコを長期間使用すると、血中の酸素レベルが下がり、需要が高まり、体が赤血球をより多く生成するようになります。
アナボリックステロイドの消費は骨髄での赤血球の産生を刺激することができ、エリスロポエチンドーピングは身体のパフォーマンスを最適化するために使用されることができます。
貧血のいくつかのケースでは、患者が脱水状態になると、血漿低下作用が赤血球の減少を妨げ、一見正常な値になります。患者が水分補給されているときに病理が明らかになり、異常に低い赤血球値が証明されます。
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