红细胞覆盖

红细胞的定义、生物学和显微镜下的观察

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红细胞是什么-概述

红细胞红细胞表面,也称为红细胞)是最丰富的血细胞。它们的功能是将氧气从肺部输送到身体的各个部位。

在这篇文章中,您将了解红细胞的生物学和功能。我们将讨论为什么红细胞能如此有效地携带氧气分子,以及红细胞在我们体内的何处诞生。我还会向你们展示它们在显微镜下的样子。让我们开始吧。

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我们循环系统的组成部分

在我们研究红细胞的功能之前,我们先快速回顾一下红细胞的功能循环系统(或循环系统)是。对于复杂的多细胞生物来说,有效地向每个细胞输送氧气和营养是一项至关重要的任务。在我们的身体中,循环系统承担了这项关键的工作。

简而言之,循环系统将营养和氧气运输到或从体内的细胞中提供营养。它还有助于对抗疾病,稳定体温,保持身体健康体内平衡(意思是我们体内物理和化学条件的稳定平衡)。

循环系统

[在这幅图中]我们循环系统的主要组成部分包括心脏(泵)、血管(管道)和各种血细胞(载体)。


循环系统的基本组成部分包括心脏、血液和血管。的将含氧血液泵入身体,将脱氧血液循环到肺部。是通过身体携带的吗血管

血液:人血的成分

血液是一种在我们体内运输营养物质、氧气和代谢废物的体液。成年人的平均血容量大约为5升。

血液是由血细胞悬浮在血浆中。等离子体它是一种黄色的液体,主要是水,含有各种蛋白质、血糖、离子和二氧化碳。

主要是血细胞红细胞(也称为红细胞或红细胞)、白细胞(也称为白细胞或白细胞)和血小板。红细胞约占全血容量的45%,血浆约占54%,白细胞约占1%。

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[在这幅图中]三种主要的血细胞——红细胞、白细胞和血小板。
图片来源:百科全书


红细胞压积是什么意思?

要知道血液标本的成分,你可以在离心机中旋转一试管血液,将血液分离成三个组分。

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[在这幅图中]血液包含血浆和血细胞。
它们的相对含量可以通过离心后的填充体积来测定。等离子体较轻,所以它浮在上面。红细胞的密度更大,所以它们是向下延伸到底部的。在血浆和红细胞之间有一层薄薄的白色物质,叫做巴菲膜。棕黄毛含有各种白细胞的混合物。


红细胞的体积百分比被称为血细胞比容hct),这是在血液测试中常规测出的。

通常,一个正常的范围被认为是:

  • 男性为38.3%至48.6%
  • 女性为35.5%至44.9%
  • 对于新生儿来说,55%到68%

红细胞压积低可能表明有疾病。例如,贫血是由于健康红细胞供应不足造成的。

红细胞有什么作用?

红细胞约占健康成年人血液总量的45%,是数量最多的血细胞类型。我们需要这么多红细胞,因为它们起着一个简单而关键的作用——氧气运输。

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[在这幅图中]红细胞将新鲜的氧气输送到全身。


红细胞在肺或鱼鳃中吸收氧气,并在挤压身体的同时将氧气释放到组织中毛细血管(离细胞很近的最小血管)。氧在组织中扩散的距离小于200 μ m。因此,毛细血管网络必须覆盖我们身体的每一寸。

[在这个视频中]红细胞在血管中流动。


红细胞在工作

尺寸,颜色和寿命

成熟的人红细胞看起来像椭圆形的双凹盘。直径约7.5 μ m,厚度约2 μ m。红色是由于铁的存在血红蛋白是红细胞中最丰富的携氧蛋白。

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[在这幅图中]人红细胞的外形呈哑铃状。
图片来源:苏格拉底式的问答


含氧血(从心脏泵出的新鲜血液)是鲜红色的,而脱氧血(从身体返回心脏)是暗红色的。成年人在任何时候大约有20 - 30万亿红细胞。骨髓每秒产生约200万个红细胞,在体内循环约120天。

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[在这幅图中]两滴血,左边是亮红色的含氧滴血,右边是脱氧滴血。
图片来源:维基


独特的细胞结构

没有核

人类(和哺乳动物)红细胞缺乏细胞核和大多数细胞器,无法为血红蛋白提供最大的空间并保持灵活性,因此它们很容易挤过毛细血管。细胞核的清除发生在红细胞从其祖细胞成熟的过程中。

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[在这幅图中]哺乳动物红细胞没有细胞核。然而,其他脊椎动物,如鱼、青蛙或鸟类,都在红细胞中保留细胞核。哺乳动物的红细胞也比其他动物的小。


柔性细胞膜

细胞膜在保持红细胞的变形、柔韧和稳定方面起着重要作用。红细胞膜由三层组成:

(1)外层的糖萼,富含碳水化合物。

(2)脂质双分子层,其中含有许多跨膜蛋白

(3)膜骨架,位于脂质双分子层内表面的蛋白质结构网络。

总蛋白质可以贡献高达50%的红细胞膜质量。另一半是脂类,即磷脂和胆固醇。

ABO血型是由红细胞表面糖蛋白的变化引起的。

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[在这幅图中]ABO血型系统。
图片来源:Chegg


血红蛋白

红细胞的细胞质富含血红蛋白(Hb),这是一种含铁的蛋白质复合物,可以结合氧气。每个人的红血球含有大约2.7亿个这样的血红蛋白分子。

血红蛋白

[在这幅图中]血红蛋白是由四条球蛋白链构成的。每个球蛋白携带一个血红素,其中包含一个铁原子。这些铁原子是氧结合的中心。


血红蛋白由四个相互连接的蛋白质单位(球蛋白链)组成。成人血红蛋白分子包含两条α -球蛋白链和两条β -球蛋白链。在胎儿和婴儿中,他们的血红蛋白分子由两个α链和两个γ链组成。随着婴儿的成长,伽马链逐渐被β链所取代。

每条球蛋白链都含有一种重要的含铁卟啉化合物亚铁血红素.血红素化合物中含有一种在血液中运输氧气和二氧化碳时起重要作用的原子。血红蛋白中的铁也是血液呈红色的原因。

血红蛋白的美妙之处在于,它可以在肺或鳃(含氧量高的地方)与氧气有很强的亲和力。当血红蛋白到达氧气含量低的组织时,它的结构发生了变化,血红素和氧气之间的亲和力降低,释放出它的氧气货物。

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[在这幅图中]血红蛋白调节肺和其他组织之间的氧气运输。


血红蛋白在维持红细胞形状方面也起着重要作用。因此,异常的血红蛋白结构会破坏红细胞的形状,阻碍其功能(即镰状细胞性贫血)。

红细胞的生命周期

人类的红细胞是在骨髓(婴儿的肝脏)中产生的。

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[在这幅图中]造血系统家族起源于我们骨髓中的造血干细胞。


我们有最强的造血干细胞,叫做造血干细胞肝星状细胞),它们存在于骨髓中。造血干细胞可以分化成红细胞,红细胞是红细胞的承诺祖细胞。通过一个叫做红细胞生成的过程,红细胞逐渐充满血红蛋白,细胞核和线粒体消失,变成网织红细胞。网状细胞最终变成完全成熟的红细胞。人类红细胞的平均寿命为100-120天。

促红细胞生成素(EPO)是由肾脏合成的一种激素,它可以刺激红细胞的生成。促红细胞生成素可作为药物治疗贫血(低红细胞状况)。事实上,重组人促红细胞生成素(rhEPO)是1989年安进公司通过重组DNA技术生产的第一种蛋白质药物。

生活在高海拔地区的人红细胞压积较高。优秀的马拉松运动员可以在高海拔地区进行训练,以提高他们的血氧效率。然而,一些运动员可能滥用药物促红细胞生成素“血液兴奋剂”的目的。

在显微镜下观察红细胞

血液涂片的制备和染色

每立方毫米血液中有超过500万个红细胞。如果你只是在显微镜载玻片上加一滴血,标本就会因为太“厚”(细胞太多)而无法观察。

因此,通常需要制作稀释的样品。最常见的方法是准备一个“血液涂片”,然后用赖特-吉姆萨溶液染色。你可以退房《白细胞帖》学习如何制作血液涂片

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[在这幅图中]全血的显微镜检查始于涂片的制备。


显微镜下的血细胞

如果血膜被正确地制备和染色,我们应该很容易在明亮视野显微镜下看到单个细胞。红细胞随处可见,因为它们是血液中含量最多的细胞。注意,人类红细胞没有细胞核,看起来像盘子。您还可以看到几种类型白细胞(wbc)频率要低得多。点击如果你想知道如何识别不同的wbc,请点击这里

注意:未经染色,红细胞在显微镜下看不出“红色”。下图中的粉红红色来自赖特-吉姆萨染色的伊红染料。

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[在这幅图中]准备好血涂片和赖特-吉姆萨染色后,可以在明场显微镜下观察这些血细胞。蓝色来自亚甲基蓝染料,它可以染色细胞核中的DNA。这些没有细胞核的粉红色椭圆形圆盘是红细胞。


值得注意的是,红细胞的细胞结构通常不如白细胞的细胞结构坚固。例如,红细胞在含有氯化铵(低渗溶液)的红细胞裂解缓冲液中很容易破裂。但是,wbc在这个解决方案中作用很小。不要在你的血液样本中加入纯水,因为它会产生相同的溶解结果。如果需要稀释血液标本,请使用生理盐水。

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[在这幅图中]经红细胞裂解缓冲液处理后,红细胞全部消失。


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[在这幅图中]星形棘细胞是一种通常在旧样品中发现的人工制品的结果。


与红细胞有关的疾病

红细胞的问题可能是由疾病或饮食中缺乏铁或维生素引起的。有些红细胞疾病是遗传的。

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[在这幅图中]两个与异常红细胞相关的疾病的例子。有经验的血液科医生可以通过全血细胞计数(CBC)或血液涂片检查你的血细胞,从而了解你身体的问题。


贫血

红细胞压积低的人被称为贫血。贫血的原因有很多。一些更常见的原因是:

  • 失血(外伤、手术、出血和结肠癌)
  • 营养缺乏(铁、维生素B12、叶酸),
  • 骨髓问题(骨髓被癌症取代、化疗药物抑制、肾衰竭)
  • 血红蛋白异常(镰状细胞性贫血)。

镰状细胞性贫血

镰状细胞病(SCD)是一种遗传性疾病。它的发生是因为血红蛋白基因的突变。异常的血红蛋白会导致红细胞变硬、变粘,无法在血管中顺畅流动。镰状细胞比正常红细胞死亡快得多——在10到20天内死亡,而不是120天。这会导致红细胞的缺乏。

镰状细胞性贫血

[在这幅图中]镰状细胞性贫血是由血红蛋白异常引起的。在这种遗传性疾病中,红细胞呈半月形,而不是正常的圆形。右图:镰状细胞的实际图像。
图片来源:开云体育全站app下载安装


镰状细胞病影响着许多发展中国家的数百万人。血液和骨髓移植是目前治疗镰状细胞病的唯一方法,但只有少数患者符合条件。你可能会认为自然选择会淘汰有这种不愉快后果的基因,但对于镰状细胞病来说,情况似乎并非如此。事实上,镰状细胞病在人群中持续存在。

一种解释是镰状细胞病与另一种疾病——疟疾——产生了紧密的联系。疟疾是一种由寄生虫引起的蚊媒疾病。这种寄生虫,恶性疟原虫侵入、进食并在红细胞内生长。只有一个镰状细胞基因(称为镰状细胞性状)的人不会因镰状细胞病而感到不适,但却免受严重形式的疟疾的影响。对疟疾的保护可能是维持人类镰状细胞特征的驱动力。

血液涂片恶性疟原虫感染

[在这幅图中]显示感染的血液涂片恶性疟原虫寄生虫。
图片来源:维基


参考文献

“镰状细胞如何预防疟疾”

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