Odolnost vůči osmotickým erytrocytům

osmotická rezistence na červené krvinky je míra toho, jak silně membrány obklopující erytrocyty odolávají gradientu osmotického tlaku. Osmotický parciální tlak vzniká na semipermeabilní membráně erytrocytů, pokud jsou obklopeny solným roztokem, který je pod vlastní (fyziologickou) koncentrací soli 0,9 procenta. Červené krvinky pohlcují vodu osmózou, bobtnají a ty, které s největší pravděpodobností prasknou, mají nejnižší odolnost vůči osmotickým erytrocytům.

Co je osmotická rezistence vůči erytrocytům?

U vodných roztoků s různými koncentracemi rozpuštěných látek se vytvoří gradient osmotického tlaku, když jsou od sebe odděleny semipermeabilní membránou. Látky z roztoku s vyšší koncentrací mají tendenci migrovat do roztoku s nižší koncentrací, aby se kompenzoval koncentrační gradient. Pokud je propustná membrána pro většinu větších molekul látky, například NaCl (stolní sůl), obtížně průchodná, malé molekuly vody (H2O) se místo toho přesunou ze slabého na silnější roztok.

U erytrocytů, které jsou také obklopeny semipermeabilní membránou, se stejný účinek projevuje osmózou. Pokud jsou erytrocyty, červené krvinky, obklopeny fyziologickým roztokem, jehož koncentrace je pod koncentrací jejich vlastní cytoplazmy asi 9 procent (hypotonický roztok), dochází k osmotickému gradientu parciálního tlaku. To znamená, že voda z okolního roztoku vstupuje do erytrocytů osmózou, protože molekuly soli mohou s velkou obtížností procházet semipermeabilní membránou pouze ven.

Erytrocyty bobtnají v důsledku pronikání vody do bodu prasknutí, což je proces známý jako hemolýza. Rychlost, s níž se erytrocyty rozšiřují a praskají, když jsou obklopeny solným roztokem s definovanou koncentrací, je měřítkem jejich odolnosti vůči osmotickým erytrocytům. Čím kratší je doba roztržení, tím nižší je jeho osmotický odpor.

Funkce a úkol

Osmoticky regulovaná výměna látek mezi erytrocyty a okolní krevní plazmou hraje jednu z hlavních úloh při výměně oxidu uhličitého za kyslík a kyslíku za oxid uhličitý v kapilárách.

Zvláště důležitá je povaha semipermeabilní membrány, která obklopuje erytrocyty. Změna složení membrány ovlivňuje osmotickou výměnu látek a funkčnost červených krvinek. Změna složení buněčné membrány může vést ke snížení nebo zvýšení propustnosti membrány. Oba jevy mohou mít škodlivý vliv na funkčnost erytrocytů.

Nepřímý důkaz o povaze membrán a osmózové kapacitě erytrocytů je dán jejich osmotickou rezistencí, která může být měřena pomocí speciálních metod. Například je připraveno asi dvacet zkumavek s fyziologickým roztokem ve zvyšujících se koncentracích až do izotonické koncentrace 0,9 procenta. Do každé zkumavky se kape několik kapek krve a nechá se stát. Po 24 hodinách mírné červené zbarvení roztoku ukazuje koncentraci, ve které došlo k prvnímu rozpuštění červených krevních destiček.

Ve zkumavkách s méně koncentrovanými solnými roztoky se červená barva stává silnější, protože praskla větší část erytrocytů a unikající hemoglobin se smíchal se solným roztokem. Zkumavka, ve které se nevytvoří žádný sediment erytrocytů, odpovídá zkumavce s koncentrací, pod kterou byly všechny erytrocyty lyžovány.

Referenční hodnoty lýzy erytrocytů začínající do 24 hodin jsou koncentrace fyziologického roztoku 0,46 až 0,42 procenta. Hodnoty pro úplnou lýzu erytrocytů po 24 hodinách jsou u zdravých lidí v rozmezí 0,34 až 0,30 procenta.

U hemolytické anémie a tzv. Sféroidních anémií hraje důležitou roli jako diagnostický nástroj stanovení patologicky snížené rezistence vůči osmotickým erytrocytům. Pro diagnostiku jiných hemolytických onemocnění, jako je dědičná onemocnění thalassémie, srpkovitá anémie a další, u nichž je zvýšena rezistence na osmotické erytrocyty, hraje stanovení rezistence méně důležitou roli, protože pro tyto specifické klinické obrázky jsou k dispozici lepší diagnostické možnosti.

Nemoci a nemoci

Jedním z nejznámějších nemocí spojených se zvýšením rezistence vůči osmotickým erytrocytům je talasemie. Jedná se o dědičné onemocnění, které se vyskytuje v mnoha variantách s mírným a těžkým průběhem a je založeno na genetických změnách. Nejběžnější variantou je beta thalassémie. Zajímavé je, že kauzativní genetické defekty jsou běžné zejména v jižní Evropě, arabských zemích a subsaharské Africe, v klasických malárii. Pravděpodobně proto, že thalassemia poskytuje trpícím výhody při překonávání malárie.

Thalassemia zkracuje životnost červených krvinek, takže tělo má zvýšenou rychlost produkce, aby to kompenzovalo, což může být v případě malárie život zachraňující díky urychlenému zásobování nově vytvořenými erytrocyty. Výhoda nízkého přežití, kterou lidé s talasemií mají oproti určitým formám malárie, má z populačně-genetického hlediska příznivé genetické defekty v oblastech malárie a vede k mírnému genetickému driftu.

Anémie srpkovitých buněk je další dědičné onemocnění spojené se zvýšenou rezistencí vůči osmotickým erytrocytům. Je spouštěna genetickými defekty, které vedou k defektnímu hemoglobinu, tzv. Srpkovitému hemoglobinu, který díky vláknům, které obsahuje, vede ke shlukům a blokádám v žilách.

Anémie způsobené nedostatkem železa také vedou ke zvýšení osmotické rezistence červených krvinek. Mohou být způsobeny nadměrnou ztrátou krve v důsledku zranění, poruchou tvorby krve nebo nadměrným rozpadem červených krvinek.

Takzvaná anémie sférických buněk je také dědičná a projevuje se jako snížení odolnosti vůči osmotickým erytrocytům, protože normálně zploštělé a konkávní erytrocyty mají kulovitý tvar kvůli nesprávně tvarovanému cytoskeletu a jsou již ve slezině poškozeny směrem k hemolýze.