Osmotická rezistencia červených krviniek je mierka toho, ako silno membrány obklopujúce červené krvinky odolávajú gradientu osmotického tlaku. Čiastočný osmotický tlak sa vyvíja na polopriepustných membránach erytrocyty keď sú obklopené soľným roztokom, ktorý je pod ich vlastnou (fyziologickou) soľou koncentrácie 0.9 percenta. Červená krv bunky absorbujú voda cez osmózu, napučiavajú a tie, u ktorých je najväčšia pravdepodobnosť prasknutia, vykazujú najmenšiu osmotickú odolnosť červených krviniek.
Čo je osmotická rezistencia červených krviniek?
Osmotická rezistencia červených krviniek je mierka toho, ako silno membrány obklopujúce červené krvinky odolávajú gradientu osmotického tlaku. Vodný riešenie s rôznymi koncentráciami rozpustených látok vyvinú gradient osmotického tlaku, keď sú oddelené polopriepustnou membránou. Látky z roztoku s vyššou koncentrácie majú tendenciu migrovať do roztoku s nižšou koncentráciou, aby kompenzovali koncentračný gradient. Ak je priepustná membrána ťažko priepustná pre obvykle väčšiu látku molekuly, napríklad NaCl (kuchynská soľ), malý voda molekuly (H2O) vstupujú namiesto toho zo slabého do silnejšieho roztoku. V prípade erytrocyty, ktoré sú tiež obklopené polopriepustnou membránou, sa rovnaký účinok vyskytuje aj cez osmózu. Ak erytrocyty, červená krv bunky, sú obklopené soľným roztokom, ktorého koncentrácie je pod úrovňou ich vlastnej cytoplazmy asi 9 percent (hypotonický roztok), dochádza k gradientu osmotického parciálneho tlaku. To spôsobuje voda z okolitého roztoku vstúpiť do erytrocytov osmózou, pretože soľ molekuly majú veľké ťažkosti s prechodom cez polopriepustnú membránu smerom von. Erytrocyty napučiavajú až do prasknutia v dôsledku vstupu vody, čo je proces známy ako hemolýza. Rýchlosť, akou erytrocyty napučiavajú a praskajú, keď sú obklopené soľným roztokom s definovanou koncentráciou, je mierou ich osmotickej rezistencie. Čím kratší je čas na prasknutie, tým nižší je ich osmotický odpor.
Funkcia a úloha
Osmoticky regulované hmota prenos medzi erytrocytmi a okolitým prostredím krv plazma hrá jednu z hlavných úloh pri výmene uhlík oxid pre kyslík alebo kyslík pre oxid uhličitý v kapilárach. Zloženie semipermeabilnej membrány obklopujúcej erytrocyty má osobitný význam. Zmena zloženia membrány ovplyvňuje osmotický hmota prenos a funkčnosť červených krviniek. Zmena v zložení bunková membrána môcť viesť k zníženiu alebo zvýšeniu priepustnosti membrány. Oba javy môžu mať nepriaznivý vplyv na funkčnosť červených krviniek. Nepriamy dôkaz o charaktere membrán a osmotickej kapacite erytrocytov poskytuje ich osmotická rezistencia, ktorú je možné merať špeciálnymi postupmi. Napríklad asi dvadsať skúmaviek je pripravených so soľným roztokom vo vzostupnej koncentrácii až do izotonickej koncentrácie 0.9 percenta. Do každej skúmavky sa nakvapká niekoľko kvapiek krvi a nechá sa stáť. Po 24 hodinách ukazuje mierne červené sfarbenie roztoku, v ktorej koncentrácii dôjde k prvému rozpusteniu červenej farby doštičky sa uskutočnilo. V skúmavkách so slabšou koncentrovanou soľou riešenie, červené sfarbenie je silnejšie, pretože praskla a unikla väčšia časť erytrocytov hemoglobín sa zmiešal so soľným roztokom. Skúmavka, v ktorej sa nevytvoril sediment erytrocytov, zodpovedá skúmavke s koncentráciou, pod ktorou sú všetky erytrocyty lyžované. Referenčné hodnoty pre začínajúcu lýzu erytrocytov do 24 hodín sú pri koncentrácii soľného roztoku 0.46 až 0.42 percenta. Hodnoty úplnej lýzy erytrocytov po 24 hodinách sú u zdravých jedincov v rozmedzí od 0.34 do 0.30 percenta. Pri hemolytických anémiách a pri takzvaných sférocytových anémia„Stanovenie patologicky zníženej osmotickej rezistencie červených krviniek hrá dôležitú úlohu ako diagnostický nástroj. Na diagnostiku ďalších hemolytických chorôb, ako sú napríklad dedičné choroby thalassemia, kosáčiková bunka anémiaa ďalšie, pri ktorých sa zvyšuje osmotická rezistencia červených krviniek, zohráva stanovenie rezistencie menej dôležitú úlohu, pretože pre tieto špecifické klinické obrazy sú k dispozícii lepšie diagnostické nástroje.
Choroby a zdravotné ťažkosti
Jednou z najznámejších chorôb spojených so zvýšením osmotickej rezistencie červených krviniek je thalassemia. Jedná sa o dedičné ochorenie, ktoré sa vyskytuje v mnohých variantoch s miernym a ťažkým priebehom a je dôsledkom gen zmeny. Najbežnejším variantom je beta-thalassemia. Je zaujímavé, že pôvodca gen chyby sú obzvlášť bežné v južnej Európe, arabských krajinách a subsaharskej Afrike, klasickej malárie regiónoch. Pravdepodobne preto, že talasémia poskytuje postihnutým osobám výhody pri prekonávaní malárie. Talasémia skracuje životnosť červených krviniek, takže telo má kompenzovanú zvýšenú rýchlosť produkcie, čo môže byť v prípade malárie prípadoch urýchlením dodávky novo vyrobených červených krviniek. Z populácie genetika perspektíva, mierna výhoda prežitia, ktorú majú ľudia trpiaci talasémiou pri určitých formách malárie, uprednostnila gen defekty v malarických oblastiach a viedli k miernemu posunu génov. Kosáčik anémia je ďalšie dedičné ochorenie spojené so zvýšenou osmotickou rezistenciou červených krviniek. Je to spôsobené genetickými chybami, ktoré vedú k poškodeniu hemoglobínnazývaný kosáčikový hemoglobín, ktorý vedie k zhlukovaniu a upchávaniu žíl kvôli vláknam, ktoré obsahuje. Anémie spôsobené nedostatok železa Tiež viesť k zvýšeniu osmotickej rezistencie červených krviniek. Môžu byť spôsobené vysokou stratou krvi v dôsledku úrazu, poruchou krvotvorby alebo nadmerným rozpadom erytrocytov. Takzvaná sférická anémia je tiež dedičná a prejavuje sa znížením osmotickej rezistencie červených krviniek, pretože normálne sploštené a konkávne červené krvinky získajú sférický tvar v dôsledku chybne vytvoreného cytoskeletu a sú náchylné k hemolýze, zatiaľ čo sú stále v slezina.