Atsparumas osmosiniam eritrocitui

osmosinis raudonųjų kraujo kūnelių atsparumas yra matas, kaip stipriai eritrocitus supančios membranos atlaiko osmosinio slėgio gradientą. Dalinis osmosinis slėgis atsiranda dėl eritrocitų pusiau pralaidžių membranų, kai jas supa fiziologinis tirpalas, mažesnis už jo paties (fiziologinę) druskos koncentraciją - 0,9 procento. Raudonieji kraujo kūneliai imasi vandens per osmosą, išsipučia, o tie, kurie greičiausiai sprogo, pasižymi mažiausiu osmosiniu eritrocitų atsparumu.

Kas yra osmosinis eritrocitų atsparumas?

Vandeniniai tirpalai su skirtingomis ištirpusių medžiagų koncentracijomis sukuria osmosinio slėgio gradientą, kai jie yra atskirti vienas nuo kito pusiau pralaidžia membrana. Medžiagos iš tirpalo, turinčios didesnę koncentraciją, linkusios migruoti į tirpalą su mažesne koncentracija, kad kompensuotų koncentracijos gradientą. Jei sunkiai praleidžiama didesnių medžiagų molekulių, pavyzdžiui, NaCl (stalo druska), pralaidi membrana, mažos vandens molekulės (H2O) iš silpnojo pereina į stipresnįjį tirpalą.

Eritrocitų, kuriuos taip pat supa pusiau pralaidi membrana, atveju tas pats poveikis pasireiškia per osmosą. Jei eritrocitai, raudonieji kraujo kūneliai, yra apsupti fiziologiniu tirpalu, kurio koncentracija yra mažesnė nei jų pačių citoplazmoje yra maždaug 9 procentai (hipotoninis tirpalas), atsiranda osmosinis dalinio slėgio gradientas. Tai reiškia, kad vanduo iš aplinkinio tirpalo per osmosą patenka į eritrocitus, nes druskos molekulės su dideliais sunkumais pro pusiau pralaidžią membraną gali patekti tik į išorę.

Eritrocitai išsipučia dėl vandens patekimo į plyšimo vietą - procesą, vadinamą hemolize. Eritrocitų išsiplėtimo ir sprogimo greitis, kai juos supa fiziologinis tirpalas su apibrėžta koncentracija, yra jų osmosinio eritrocitų atsparumo matas. Kuo trumpesnis laikas sprogo, tuo mažesnis jo osmosinis atsparumas.

Funkcija ir užduotis

Ozotiškai reguliuojamas medžiagų mainai tarp eritrocitų ir aplinkinės kraujo plazmos vaidina svarbiausią vaidmenį keičiantis anglies dvideginiu deguonimi ir deguonimi anglies dioksidu kapiliaruose.

Ypatingai svarbi yra pusiau pralaidi membranos, supančios eritrocitus, pobūdis. Membranos sudėties pasikeitimas turi įtakos osmosiniam medžiagų mainui ir raudonųjų kraujo kūnelių funkcionalumui. Ląstelės membranos sudėties pasikeitimas gali sukelti membranos pralaidumo sumažėjimą arba padidėjimą. Abu reiškiniai gali neigiamai paveikti eritrocitų funkcionalumą.

Netiesioginius membranų prigimties ir eritrocitų osmosinės talpos įrodymus suteikia jų osmosinis atsparumas, kurį galima išmatuoti naudojant specialius metodus. Pavyzdžiui, maždaug dvidešimt mėgintuvėlių yra paruošti druskos tirpalu, didinant jo koncentraciją iki 0,9 procento izotoninės koncentracijos. Į kiekvieną mėgintuvėlį lašinami keli lašai kraujo ir paliekama stovėti. Po 24 valandų nedidelis raudonas tirpalo dažymas rodo koncentraciją, kurioje pirmą kartą ištirpo raudonieji kraujo trombocitai.

Mėgintuvėliuose su mažiau koncentruotais druskos tirpalais raudona spalva tampa stipresnė, nes didesnė eritrocitų dalis sprogo, o pabėgantis hemoglobinas susimaišė su druskos tirpalu. Mėgintuvėlis, kuriame nesusiformavo eritrocitų nuosėdos, atitinka mėgintuvėlį, kurio koncentracija yra mažesnė, nei buvo lizuota visų eritrocitų.

Eritrocitų lizės, prasidedančios per 24 valandas, pamatinės vertės yra druskos koncentracija nuo 0,46 iki 0,42 proc. Sveikų žmonių eritrocitų lizės vertės po 24 valandų yra 0,34–0,30 proc.

Gydant hemolizinę anemiją ir vadinamąją sferoidinių ląstelių anemiją, patologiškai sumažėjusio osmosinio eritrocitų atsparumo nustatymas vaidina svarbų vaidmenį kaip diagnostikos priemonė. Diagnozuojant kitas hemolizines ligas, tokias kaip paveldimos ligos talasemija, pjautuvo pavidalo ląstelių anemija ir kitos, kuriose padidėja atsparumas osmosiniam eritrocitui, atsparumo nustatymas vaidina mažiau svarbų vaidmenį, nes yra geresnių šių specifinių klinikinių nuotraukų diagnostikos galimybių.

Ligos ir negalavimai

Viena iš plačiausiai žinomų ligų, susijusių su padidėjusiu osmosiniu eritrocitų atsparumu, yra talasemija. Tai paveldima liga, pasireiškianti daugeliu variantų su lengvu ir sunkiu kursu ir pagrįsta genetiniais pokyčiais. Dažniausias variantas yra beta talasemija. Įdomu tai, kad priežastiniai genetiniai defektai ypač paplitę pietų Europoje, arabų šalyse ir Afrikoje į pietus nuo Sacharos, klasikiniuose maliarijos regionuose. Tikriausiai todėl, kad talasemija pacientams suteikia pranašumų įveikiant maliariją.

Talasemija sutrumpina raudonųjų kraujo kūnelių gyvenimo trukmę, taigi, norint kompensuoti tai, organizmas padidina gamybos apimtį, o tai gali būti gyvybės gelbėjimas maliarijos atvejais dėl pagreitėjusio naujai pagamintų eritrocitų tiekimo. Mažas išgyvenimo pranašumas, kurį talasemija sergantys žmonės turi, palyginti su tam tikromis maliarijos formomis, sudarė palankesnes sąlygas genetiniams maliarijos regionų defektams populiacijos genetiniu požiūriu ir paskatino nedidelį genetinį dreifą.

Pjautuvo formos ląstelių anemija yra dar viena paveldima liga, susijusi su padidėjusiu osmosiniu eritrocitų atsparumu. Jį sukelia genetiniai defektai, lemiantys nepakankamą hemoglobino, vadinamojo pjautuvo pavidalo ląstelių hemoglobino, kiekį, kuris dėl jame esančių skaidulų sukelia gumulų susidarymą ir užsikimšimą venose.

Anemijos, kurias sukelia geležies trūkumas, taip pat padidina osmosinį eritrocitų atsparumą. Juos gali sukelti per didelis kraujo netekimas dėl sužalojimo, kraujo formavimo sutrikimas arba per didelis raudonųjų kraujo kūnelių suskaidymas.

Vadinamoji sferinė ląstelių anemija taip pat yra paveldima ir pasireiškia kaip osmosinio eritrocitų atsparumo sumažėjimas, nes normaliai išlyginti ir įgaubti eritrocitai dėl neteisingai suformuoto citoskeleto įgauna rutulio formą ir jau yra pažeisti blužnyje hemolizės link.