Osmotický odpor červených krvinek je měřítkem toho, jak silně membrány obklopující červené krvinky odolávají gradientu osmotického tlaku. Parciální osmotický tlak se vyvíjí na semipermeabilních membránách erytrocyty když jsou obklopeni solným roztokem, který je pod jejich vlastní (fyziologickou) solí koncentrace 0.9 procenta. Červené krev buňky absorbují voda pomocí osmózy, bobtnání a ty, u nichž je největší pravděpodobnost prasknutí, vykazují nejmenší osmotickou rezistenci červených krvinek.
Co je osmotická rezistence červených krvinek?
Osmotický odpor červených krvinek je měřítkem toho, jak silně membrány obklopující červené krvinky odolávají gradientu osmotického tlaku. Vodný řešení s různými koncentracemi rozpuštěné látky vyvinout osmotický tlakový gradient, když jsou odděleny polopropustnou membránou. Látky z roztoku s vyššími koncentrace mají tendenci migrovat do roztoku s nižší koncentrací, aby kompenzovaly koncentrační gradient. Pokud je pro obvykle větší látku obtížně propustná membrána molekuly, například NaCl (kuchyňská sůl), malá voda molekuly (H2O) místo toho vstupují ze slabého do silnějšího roztoku. V případě erytrocyty, které jsou také obklopeny semipermeabilní membránou, ke stejnému účinku dochází prostřednictvím osmózy. Li erytrocyty, červená krev buňky, jsou obklopeny solným roztokem, jehož koncentrace je nižší než u jejich vlastní cytoplazmy asi 9 procent (hypotonický roztok), nastává osmotický parciální tlakový gradient. To způsobuje voda z okolního roztoku vstoupit do erytrocytů pomocí osmózy, protože sůl molekuly mají velké potíže s průchodem semipermeabilní membránou ven. Erytrocyty bobtnají až do prasknutí v důsledku vstupu vody, což je proces známý jako hemolýza. Rychlost, jakou erytrocyty bobtnají a praskají, když jsou obklopeny solným roztokem definované koncentrace, je měřítkem jejich osmotické rezistence. Čím kratší je doba prasknutí, tím nižší je jejich osmotický odpor.
Funkce a úkol
Osmoticky regulované hmota přenos mezi erytrocyty a okolím krev plazma hraje jednu z hlavních rolí při výměně uhlík oxid pro kyslík nebo kyslík pro oxid uhličitý v kapilárách. Složení semipermeabilní membrány obklopující erytrocyty má zvláštní význam. Změna složení membrány ovlivňuje osmotický hmota přenos a funkčnost červených krvinek. Změna ve složení buněčná membrána umět vést ke snížení nebo zvýšení propustnosti membrány. Oba jevy mohou mít nepříznivý vliv na funkčnost červených krvinek. Nepřímý důkaz o povaze membrán a osmotické kapacitě erytrocytů poskytuje jejich osmotická rezistence, kterou lze měřit speciálními postupy. Například asi dvacet zkumavek je připraveno s fyziologickým roztokem ve vzestupné koncentraci až do izotonické koncentrace 0.9 procenta. Do každé zkumavky se nalije několik kapek krve a nechá se stát. Po 24 hodinách ukazuje mírné červené zbarvení roztoku, ve které koncentraci dochází k prvnímu rozpuštění červené barvy destičky došlo. Ve zkumavkách se slabší koncentrovanou solí řešení, červené zbarvení zesílí, protože větší část erytrocytů praskla a unikla hemoglobin smíchán se solným roztokem. Zkumavka, ve které se nevytvořil žádný sediment erytrocytů, odpovídá zkumavce s koncentrací, pod níž jsou lyžovány všechny erytrocyty. Referenční hodnoty pro začínající lýzu erytrocytů do 24 hodin jsou při koncentraci solného roztoku 0.46 až 0.42 procenta. Hodnoty úplné lýzy erytrocytů po 24 hodinách se u zdravých jedinců pohybují v rozmezí 0.34 až 0.30 procenta. U hemolytických anémií a takzvaných sférocytových anémieStanovení patologicky snížené osmotické rezistence červených krvinek hraje důležitou roli diagnostického nástroje. Pro diagnostiku dalších hemolytických onemocnění, jako jsou dědičná onemocnění thalassemiasrpkovitá cela anémiea další, u kterých se zvyšuje osmotická rezistence červených krvinek, hraje stanovení rezistence méně důležitou roli, protože pro tyto konkrétní klinické obrazy jsou k dispozici lepší diagnostické nástroje.
Nemoci a zdravotní stav
Jedním z nejznámějších onemocnění spojených se zvýšením osmotické rezistence červených krvinek je thalassemia. Jedná se o dědičné onemocnění, které se vyskytuje v mnoha variantách s mírným a těžkým průběhem a je způsobeno gen změny. Nejběžnější variantou je beta-thalassemia. Je zajímavé, že příčinná souvislost gen defekty jsou obzvláště běžné v jižní Evropě, arabských zemích a subsaharské Africe, klasické malárie regionech. Pravděpodobně proto, že thalasemie poskytuje postiženým osobám výhody při překonávání malárie. Thalassemie zkracuje životnost červených krvinek, takže tělo má zvýšenou produkční rychlost, kterou může kompenzovat, což může být život zachraňující malárie případů urychlením dodávky nově vyrobených červených krvinek. Z populace genetika perspektiva, mírná výhoda přežití, kterou lidé trpící talasemií mají u některých forem malárie, zvýhodnila gen defekty v malarických oblastech a vedly k mírnému posunu genů. Srpkovitá buňka anémie je další dědičné onemocnění spojené se zvýšenou osmotickou rezistencí červených krvinek. Je to způsobeno genetickými vadami, které vedou k vadám hemoglobinnazývaný srpkovitý hemoglobin, který vede ke shlukování a zablokování v žilách kvůli vláknům, které obsahuje. Anemie způsobené nedostatek železa také vést ke zvýšení osmotické rezistence červených krvinek. Mohou být způsobeny vysokou ztrátou krve v důsledku poranění, poruchou krvetvorby nebo nadměrným rozpadem erytrocytů. Takzvaná sférická anémie je také dědičná a projevuje se snížením osmotické rezistence červených krvinek, protože normálně zploštělé a konkávní červené krvinky získají sférický tvar v důsledku defektně vytvořeného cytoskeletu a jsou náchylné k hemolýze, zatímco jsou stále v slezina.
