A ozmotikus vörösvérsejt-rezisztencia azt mutatja, hogy az eritrocitákat körülvevő membránok mennyire képesek ellenállni az ozmotikus nyomásgradiensnek. Oszmotikus parciális nyomás alakul ki az eritrociták féligáteresztő membránjain, amikor azokat sóoldattal veszik körül, amely a saját (fiziológiai) sókoncentrációja alatt van 0,9% -nál. A vörösvértestek az ozmózis révén felveszik a vizet, megduzzadnak, és azok, amelyek valószínűleg felszakadnak, a legalacsonyabb az ozmotikus eritrocitákkal szembeni ellenállásban.
Mi az ozmotikus eritrocita-rezisztencia?
Az ozmotikus eritrociták ellenállása annak mérése, hogy az eritrocitákat körülvevő membránok mennyire képesek ellenállni az ozmotikus nyomásgradiensnek.Az oldott anyagok különböző koncentrációjú vizes oldatok ozmotikus nyomásgradienst hoznak létre, amikor azokat féligáteresztő membrán választja el egymástól. A magasabb koncentrációjú oldatból származó anyagok hajlamosak migrálni az alacsonyabb koncentrációjú oldatba a koncentráció-gradiens kompenzálása érdekében. Ha a leginkább nagyobb anyagmolekulák, például a NaCl (asztali só) áteresztő membránját nehéz átjutni, akkor a kis vízmolekulák (H2O) a gyengébből az erősebb oldatokba mozognak.
A vörösvértestek esetében, amelyeket szintén féligáteresztő membrán vesz körül, ugyanez a hatás ozmózissal történik. Ha az eritrocitákat, a vörösvértesteket sós oldattal veszik körül, amelynek koncentrációja a saját citoplazmája koncentrációja alatt van, körülbelül 9% (hipotonikus oldat), akkor ozmotikus parciális nyomásgradiens lép fel. Ez azt jelenti, hogy a környező oldatból származó víz az ozmózissal érkezik az eritrocitákba, mivel a sómolekulák csak a nehézségekkel tudnak átjutni a féligáteresztő membránon kívülre.
A vörösvértestek megduzzadnak, mivel a víz behatol a szétrepedés helyére, ezt a folyamatot hemolízisnek nevezik. Az a sebesség, amellyel a vörösvértestek kibővülnek és felbomlanak, amikor meghatározott koncentrációjú sóoldattal veszik körül őket, az ozmotikus vörösvértest-ellenállás mértékét jelzi. Minél rövidebb a kitörés, az alacsonyabb az ozmotikus ellenállás.
Funkció és feladat
Az ozmotikusan szabályozott anyagcsere az eritrociták és a környező vérplazma között a kapillárisok szén-dioxid oxigén és oxigén szén-dioxid cseréjének egyik fő szerepe.
Különösen fontos a vörösvértesteket körülvevő féligáteresztő membrán jellege. A membrán összetételének változása befolyásolja az anyagok ozmotikus cseréjét és a vörösvértestek működését. A sejtmembrán összetételének megváltozása a membrán permeabilitásának csökkenéséhez vagy növekedéséhez vezethet. Mindkét jelenség káros hatással lehet az eritrociták működésére.
A membránok természetének és az eritrociták ozmózisképességének közvetett bizonyítékát az ozmotikus ellenállás képezi, amelyet speciális módszerekkel lehet megmérni. Például körülbelül húsz kémcsövet készítünk sóoldattal növekvő koncentrációban, egészen 0,9% izotóniás koncentrációig. Néhány csepp vért csepegtetünk az egyes kémcsövekbe, és hagyjuk állni. 24 óra elteltével az oldat enyhe vörös elszíneződése azt a koncentrációt mutatja, amelyen belül a vörösvértestek első feloldódása megtörtént.
A kevésbé koncentrált sóoldatokkal ellátott kémcsövekben a vörös szín erősebbé válik, mivel az eritrociták nagyobb része felrobbant és a menekülő hemoglobin keveredik a sóoldattal. A kémcső, amelyben nem képződtek vörösvértestek üledéke, megegyezik azzal a koncentrációval, amely alatt az összes vörösvértest lizálódott.
A 24 órán belül kezdődő eritrociták lízisének referenciaértékei a sóoldat koncentrációja 0,46–0,42%. Az eritrociták teljes lízisének értékei 24 óra elteltével egészséges emberekben 0,34 és 0,30% között vannak.
A hemolitikus anaemia és az úgynevezett spheroid sejt anémia esetében a patológiásan csökkent ozmotikus eritrociták rezisztencia meghatározása fontos szerepet játszik diagnosztikai eszközként. Más hemolitikus betegségek, például az örökletes betegségek, például a talasémia, a sarlósejtes vérszegénység és más olyan betegségek diagnosztizálása során, amelyekben megnövekszik az ozmotikus eritrocita-rezisztencia, az ellenállás meghatározása kevésbé fontos szerepet játszik, mivel ezeknek a specifikus klinikai képeknek jobb diagnosztikai lehetőségek állnak rendelkezésre.
Betegségek és betegségek
Az egyik legismertebb betegség, amely az ozmotikus eritrocita-rezisztencia növekedésével jár, a talassemia. Ez egy örökletes betegség, amely számos változatban fordul elő enyhe és súlyos lefolyással, genetikai változásokon alapul. A leggyakoribb változat a béta-talassemia. Érdekes módon a kórokozó genetikai hibái különösen gyakoriak Dél-Európában, az arab országokban és a Szaharától délre eső Afrikában, a klasszikus malária régiókban. Valószínűleg azért, mert a thalassemia előnyeket nyújt a betegeknek a malária legyőzésében.
A thalassemia lerövidíti a vörösvértestek élettartamát, így a test megnövekedett termelési arányban képes ezt kompenzálni, ami életmentő lehet malária esetén az újonnan előállított vörösvérsejtek gyorsított ellátása miatt. Az a túl alacsony túlélési előnye, hogy a talasémiában szenvedő embereknek a malária bizonyos formáival szemben van, a populáció-genetikai szempontból kedvezővé tette a malária régiók genetikai hibáit, és enyhe genetikai eltolódást eredményezett.
A sarlósejtes vérszegénység egy másik örökletes betegség, amely fokozott ozmotikus vörösvérsejt-rezisztenciával jár. Ezt genetikai hibák váltják ki, amelyek hibás hemoglobinhoz, az úgynevezett sarlósejtes hemoglobinhoz vezetnek, amely a benne lévő rostok miatt csomókhoz és elzáródásokhoz vezet a vénákban.
A vashiány okozta anémiák az ozmotikus vörösvértestek ellenállásának növekedését is eredményezik. Ezeket a sérülés eredményeként fellépő túlzott vérvesztés, vérképződés-rendellenesség vagy a vörösvértestek túlzott lebontása okozhatja.
Az úgynevezett gömbsejtes vérszegénység szintén örökletes és az ozmotikus eritrociták rezisztenciájának csökkentésével nyilvánul meg, mivel a normál módon ellapult és konkáv vörösvértestek gömb alakúak a helytelenül kialakult citoszkeleton miatt, és a lépben már károsodnak a hemolízis felé.