Осмотична еритроцитна резистентност

Най- осмотична устойчивост на червените кръвни клетки е мярка за това колко силно мембраните около еритроцитите издържат на градиент на осмотичното налягане. Осмотично парциално налягане възниква върху полупропускливите мембрани на еритроцитите, когато те са заобиколени от физиологичен разтвор, който е под неговата собствена (физиологична) концентрация на сол от 0,9 процента. Червените кръвни клетки поемат вода чрез осмоза, набъбват и тези, които е най-вероятно да се спукат, имат най-ниската осмотична устойчивост на еритроцитите.

Какво представлява осмотичната еритроцитна резистентност?

Водните разтвори с различни концентрации на разтворените вещества развиват градиент на осмотичното налягане, когато са разделени един от друг с полупропусклива мембрана. Веществата от разтвора с по-висока концентрация са склонни да мигрират в разтвора с по-ниската концентрация, за да компенсират градиента на концентрацията. Ако пропускливата мембрана за предимно по-големите молекули на веществото, например NaCl (трапезна сол), е трудно да се премине, вместо това малките водни молекули (H2O) преминават от слабия към по-силния разтвор.

В случая на еритроцитите, които също са заобиколени от полупропусклива мембрана, същият ефект се проявява чрез осмоза. Ако еритроцитите, червените кръвни клетки, са заобиколени от физиологичен разтвор, концентрацията на който е под тази на собствената им цитоплазма от около 9 процента (хипотоничен разтвор), възниква осмотичен градиент на парциалното налягане. Това означава, че водата от заобикалящия разтвор навлиза в еритроцитите чрез осмоза, тъй като солевите молекули могат да пропускат полупропускливата мембрана само отвън с голяма трудност.

Еритроцитите набъбват поради навлизането на вода до точката на спукване, процес, известен като хемолиза. Скоростта, с която се разширяват и разрушават еритроцитите, когато са заобиколени от физиологичен разтвор с определена концентрация, е мярка за тяхната осмотична устойчивост на еритроцитите. Колкото по-кратко е времето за избухване, толкова по-ниска е неговата осмотична устойчивост.

Функция и задача

Осмотично регулиран обмен на вещества между еритроцитите и заобикалящата го кръвна плазма играе една от основните роли в обмяната на въглероден диоксид за кислород и кислород за въглероден диоксид в капилярите.

Характерът на полупропускливата мембрана, която заобикаля еритроцитите, е от особено значение. Промяната в състава на мембраната влияе върху осмотичния обмен на вещества и функционалността на червените кръвни клетки. Промяната в състава на клетъчната мембрана може да доведе до намаляване или увеличаване на пропускливостта на мембраната. И двете явления могат да окажат пагубно влияние върху функционалността на еритроцитите.

Непрякото доказателство за естеството на мембраните и осмозната способност на еритроцитите се осигурява от тяхната осмотична устойчивост, която може да бъде измерена чрез специални методи. Например, около двадесет епруветки се приготвят с физиологичен разтвор в повишаващи се концентрации до изотонична концентрация от 0,9 процента. Няколко капки кръв се капват във всяка епруветка и се оставят да престоят. След 24 часа, леко червено оцветяване на разтвора показва концентрацията, в която е станало първото разтваряне на червените кръвни тромбоцити.

В епруветките с по-малко концентрирани солни разтвори червеният цвят става по-силен, защото по-голяма част от еритроцитите се е спукала и изтичащият хемоглобин е смесен със солевия разтвор. Епруветката, в която не се е образувала утайка на еритроцитите, съответства на концентрацията, под която са елизирани всички еритроцити.

Референтните стойности за лизис на еритроцити, започващи в рамките на 24 часа, са концентрация на физиологичен разтвор от 0,46 до 0,42 процента. Стойностите за пълен лизис на еритроцитите след 24 часа са в диапазона от 0,34 до 0,30 процента при здрави хора.

При хемолитична анемия и така наречената сфероидна клетъчна анемия определянето на патологично намалената осмотична резистентност на еритроцитите играе важна роля като диагностичен инструмент. За диагностицирането на други хемолитични заболявания, като наследствени заболявания таласемия, сърповидно-клетъчна анемия и други, при които се повишава осмотичната резистентност на еритроцитите, определянето на резистентността играе по-малко важна роля, тъй като за тези специфични клинични картини има по-добри възможности за диагностика.

Болести и неразположения

Едно от най-известните заболявания, свързани с повишаване на осмотичната резистентност на еритроцитите, е таласемията. Това е наследствено заболяване, което се среща в много варианти с леко и тежко протичане и се основава на генетични промени. Най-често срещаният вариант е бета таласемия. Интересно е, че причинителните генетични дефекти са особено често срещани в Южна Европа, арабските страни и Субсахарска Африка, класическите райони на маларията. Предполага се, защото таласемията дава на страдащите предимства при преодоляване на маларията.

Таласемията съкращава живота на червените кръвни клетки, така че организмът има повишена скорост на производство, за да компенсира това, което може да бъде животоспасяващо в случаите на малария поради ускореното снабдяване с новопроизведени еритроцити. Ниското предимство за оцеляване, което хората с таласемия имат над определени форми на малария, благоприятства генетичните дефекти в маларийните региони от популационно-генетична гледна точка и води до лек генетичен спад.

Серповидноклетъчната анемия е друго наследствено заболяване, свързано с повишена осмотична резистентност на червените клетки. Тя се задейства от генетични дефекти, които водят до дефектен хемоглобин, т. Нар. Сърповидноклетъчен хемоглобин, който поради влакната, които съдържа, води до струпвания и запушвания във вените.

Анемиите, причинени от дефицит на желязо, също водят до повишаване на осмотичната устойчивост на червените клетки. Те могат да бъдат причинени от прекомерна загуба на кръв в резултат на нараняване, от нарушение на кръвообразуването или от прекомерно разпадане на червените кръвни клетки.

Така наречената сферична клетъчна анемия също е наследствена и се проявява чрез намаляване на осмотичната резистентност на еритроцитите, тъй като нормално сплесканите и вдлъбнати еритроцити придобиват сферична форма поради неправилно оформен цитоскелет и вече са повредени в далака към хемолиза.