ο οσμωτική αντίσταση στα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι ένα μέτρο του πόσο έντονα οι μεμβράνες που περιβάλλουν τα ερυθροκύτταρα αντέχουν σε μια βαθμίδα οσμωτικής πίεσης. Μια οσμωτική μερική πίεση προκύπτει στις ημιπερατές μεμβράνες των ερυθροκυττάρων όταν περιβάλλεται από αλατούχο διάλυμα που είναι κάτω από τη δική τους (φυσιολογική) συγκέντρωση άλατος 0,9 τοις εκατό. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια καταλαμβάνουν νερό μέσω όσμωσης, διογκώνονται και εκείνα που είναι πιθανότερο να εκραγούν έχουν τη χαμηλότερη αντίσταση στα οσμωτικά ερυθροκύτταρα.
Τι είναι η αντίσταση των οσμωτικών ερυθροκυττάρων;
Υδατικά διαλύματα με διαφορετικές συγκεντρώσεις των διαλυμένων ουσιών αναπτύσσουν μια βαθμίδα οσμωτικής πίεσης όταν διαχωρίζονται μεταξύ τους από μια ημιδιαπερατή μεμβράνη. Ουσίες από το διάλυμα με την υψηλότερη συγκέντρωση τείνουν να μεταναστεύσουν στο διάλυμα με τη χαμηλότερη συγκέντρωση προκειμένου να αντισταθμιστεί η βαθμίδα συγκέντρωσης. Εάν η διαπερατή μεμβράνη είναι δύσκολο να διέλθει για τα περισσότερα μεγαλύτερα μόρια ουσιών, για παράδειγμα NaCl (επιτραπέζιο άλας), τα μικρά μόρια νερού (H2O) μετακινούνται από το ασθενές στο ισχυρότερο διάλυμα.
Στην περίπτωση των ερυθροκυττάρων, τα οποία περιβάλλονται επίσης από μια ημιδιαπερατή μεμβράνη, το ίδιο αποτέλεσμα εμφανίζεται μέσω της όσμωσης. Εάν τα ερυθροκύτταρα, τα ερυθρά αιμοσφαίρια, περιβάλλονται από αλατούχο διάλυμα, η συγκέντρωση του οποίου είναι χαμηλότερη από εκείνη του δικού τους κυτταροπλάσματος περίπου 9 τοις εκατό (υποτονικό διάλυμα), εμφανίζεται μια κλίση οσμωτικής μερικής πίεσης. Αυτό σημαίνει ότι το νερό από το περιβάλλον διάλυμα εισέρχεται στα ερυθροκύτταρα μέσω όσμωσης, καθώς τα μόρια άλατος μπορούν να περάσουν την ημιδιαπερατή μεμβράνη προς τα έξω με μεγάλη δυσκολία.
Τα ερυθροκύτταρα διογκώνονται λόγω της εισροής νερού μέχρι το σημείο της έκρηξης, μια διαδικασία γνωστή ως αιμόλυση. Η ταχύτητα με την οποία τα ερυθροκύτταρα διαστέλλονται και εκρήγνυνται όταν περιβάλλονται από αλατούχο διάλυμα με καθορισμένη συγκέντρωση είναι ένα μέτρο της οσμωτικής τους αντίστασης στα ερυθροκύτταρα. Όσο μικρότερος είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να σκάσει, τόσο χαμηλότερη είναι η οσμωτική του αντίσταση.
Λειτουργία & εργασία
Οσμωτικά ρυθμισμένη ανταλλαγή ουσιών μεταξύ των ερυθροκυττάρων και του πλάσματος του αίματος που τα περιβάλλει παίζει έναν από τους κύριους ρόλους στην ανταλλαγή διοξειδίου του άνθρακα για οξυγόνο και οξυγόνου με διοξείδιο του άνθρακα στα τριχοειδή.
Η φύση της ημιπερατής μεμβράνης που περιβάλλει τα ερυθροκύτταρα έχει ιδιαίτερη σημασία. Μια αλλαγή στη σύνθεση της μεμβράνης επηρεάζει την οσμωτική ανταλλαγή ουσιών και τη λειτουργικότητα των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Μια αλλαγή στη σύνθεση της κυτταρικής μεμβράνης μπορεί να οδηγήσει σε μείωση ή αύξηση της διαπερατότητας της μεμβράνης. Και τα δύο φαινόμενα μπορούν να έχουν επιζήμια επίδραση στη λειτουργικότητα των ερυθροκυττάρων.
Έμμεσες αποδείξεις για τη φύση των μεμβρανών και την ικανότητα όσμωσης των ερυθροκυττάρων παρέχονται από την οσμωτική τους αντίσταση, η οποία μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας ειδικές μεθόδους. Για παράδειγμα, περίπου είκοσι δοκιμαστικοί σωλήνες παρασκευάζονται με αλατούχο διάλυμα σε αυξανόμενες συγκεντρώσεις έως και ισοτονική συγκέντρωση 0,9 τοις εκατό. Λίγες σταγόνες αίματος στάζουν σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα και αφήνονται να σταθούν. Μετά από 24 ώρες, ένας ελαφρύς ερυθρός χρωματισμός του διαλύματος δείχνει τη συγκέντρωση εντός της οποίας έλαβε χώρα η πρώτη διάλυση των ερυθρών αιμοπεταλίων.
Στους δοκιμαστικούς σωλήνες με τα λιγότερο συμπυκνωμένα διαλύματα αλατιού, το κόκκινο χρώμα γίνεται ισχυρότερο επειδή έχει ξεσπάσει ένα μεγαλύτερο ποσοστό των ερυθροκυττάρων και η αιμοσφαιρίνη που διαφεύγει αναμίχθηκε με το διάλυμα άλατος. Ο δοκιμαστικός σωλήνας στον οποίο δεν έχει σχηματιστεί ίζημα ερυθροκυττάρων αντιστοιχεί σε αυτόν με τη συγκέντρωση κάτω από την οποία έχουν υποστεί λύση όλα τα ερυθροκύτταρα.
Οι τιμές αναφοράς για λύση ερυθροκυττάρων που ξεκινούν εντός 24 ωρών είναι συγκέντρωση φυσιολογικού ορού 0,46 έως 0,42%. Οι τιμές για μια πλήρη λύση των ερυθροκυττάρων μετά από 24 ώρες κυμαίνονται από 0,34 έως 0,30 τοις εκατό σε υγιείς ανθρώπους.
Στις αιμολυτικές αναιμίες και στη λεγόμενη αναιμία των σφαιροειδών κυττάρων, ο προσδιορισμός της παθολογικά μειωμένης αντίστασης των οσμωτικών ερυθροκυττάρων παίζει σημαντικό ρόλο ως διαγνωστικό εργαλείο. Για τη διάγνωση άλλων αιμολυτικών παθήσεων, όπως οι κληρονομικές ασθένειες θαλασσαιμία, δρεπανοκυτταρική αναιμία και άλλες στις οποίες αυξάνεται η αντίσταση των οσμωτικών ερυθροκυττάρων, ο προσδιορισμός της αντίστασης παίζει λιγότερο σημαντικό ρόλο, καθώς υπάρχουν καλύτερες διαγνωστικές επιλογές για αυτές τις συγκεκριμένες κλινικές εικόνες.
Ασθένειες και παθήσεις
Μία από τις πιο γνωστές ασθένειες που σχετίζονται με την αύξηση της αντίστασης των οσμωτικών ερυθροκυττάρων είναι η θαλασσαιμία. Είναι μια κληρονομική ασθένεια που εμφανίζεται σε πολλές παραλλαγές με ήπια και σοβαρή πορεία και βασίζεται σε γενετικές αλλαγές. Η πιο κοινή παραλλαγή είναι η βήτα θαλασσαιμία. Είναι ενδιαφέρον ότι τα αιτιολογικά γενετικά ελαττώματα είναι ιδιαίτερα κοινά στη νότια Ευρώπη, τις αραβικές χώρες και την υποσαχάρια Αφρική, τις κλασικές περιοχές της ελονοσίας. Πιθανώς επειδή η θαλασσαιμία δίνει στους πάσχοντες πλεονεκτήματα στην αντιμετώπιση της ελονοσίας.
Η θαλασσαιμία μειώνει τη διάρκεια ζωής των ερυθρών αιμοσφαιρίων, έτσι ώστε το σώμα να έχει αυξημένο ρυθμό παραγωγής για να αντισταθμίσει αυτό, το οποίο μπορεί να σώσει τη ζωή σε περιπτώσεις ελονοσίας λόγω της επιταχυνόμενης παροχής νέων παραγόμενων ερυθροκυττάρων. Το χαμηλό πλεονέκτημα επιβίωσης που έχουν τα άτομα με θαλασσαιμία έναντι ορισμένων μορφών ελονοσίας ευνόησε τα γενετικά ελαττώματα στις περιοχές της ελονοσίας από γενετική άποψη πληθυσμού και οδήγησε σε μια μικρή γενετική μετατόπιση.
Η αναιμία των δρεπανοκυττάρων είναι μια άλλη κληρονομική ασθένεια που σχετίζεται με αυξημένη αντίσταση στα οσμωτικά ερυθρά κύτταρα. Προκαλείται από γενετικά ελαττώματα που οδηγούν σε ελαττωματική αιμοσφαιρίνη, η λεγόμενη δρεπανοκυτταρική αιμοσφαιρίνη, η οποία, λόγω των ινών που περιέχει, οδηγεί σε συσσωματώματα και μπλοκαρίσματα στις φλέβες.
Οι αναιμίες που προκαλούνται από έλλειψη σιδήρου οδηγούν επίσης σε αύξηση της αντίστασης των οσμωτικών ερυθρών κυττάρων. Μπορούν να προκληθούν από υπερβολική απώλεια αίματος ως αποτέλεσμα τραυματισμού, από διαταραχή σχηματισμού αίματος ή από υπερβολική διάσπαση των ερυθρών αιμοσφαιρίων.
Η λεγόμενη σφαιρική κυτταρική αναιμία είναι επίσης κληρονομική και εκδηλώνεται ως μείωση της αντίστασης των οσμωτικών ερυθροκυττάρων, δεδομένου ότι τα κανονικά πεπλατυσμένα και κοίλα ερυθροκύτταρα έχουν σφαιρικό σχήμα λόγω λανθασμένα σχηματισμένου κυτταροσκελετού και έχουν ήδη καταστραφεί στον σπλήνα προς αιμόλυση.
.jpg)
.jpg)
