Erytrocyty - budowa, funkcje i norma zawartości krwinek czerwonych

Erytrocyty, czyli krwinki czerwone, to podstawowy składnik krwi odpowiedzialny za przenoszenie tlenu. Morfologia krwi, służąca między innymi do ich oceny, należy do najczęściej wykonywanych badań laboratoryjnych. Dzięki niej można dowiedzieć się, jaka jest norma krwinek czerwonych. Co to oznacza, gdy jest za dużo erytrocytów, a co, gdy erytrocytów jest za mało?

Spis treści

1. Budowa erytrocytów
2. Funkcje erytrocytów
3. Produkcja i rozkład erytrocytów
4. Erytrocyty - prawidłowa norma zawartości krwinek czerwonych
5. Erytrocyty powyżej normy
6. Erytrocyty poniżej normy
7. Erytrocyty a inne parametry morfologii
8. Erytrogram, czyli optyczna ocena krwinek

Erytrocyty czyli czerwone krwinki (gr. erythros - czerwony, kytos - komórka) po raz pierwszy zostały opisane w XVII wieku, przez ojca mikrobiologii, holenderskiego przyrodnika, Antoniego van Leeuwenhoeka.

Krwinki czerwone dzięki zawartości hemoglobiny spełniają kilka ważnych funkcji w naszym organizmie, przede wszystkim przenoszą tlen.

Od ich kondycji zależy nasze samopoczucie i zdrowie, warto więc je regularnie kontrolować, zwłaszcza po 50. roku życia.

Budowa erytrocytów

Krwinka czerwona jest małą (jej wymiary to 7,5μm średnicy i około 2μm grubości), okrągłą komórką, na przekroju ma kształt dwuwklęsłego dysku.

Taka budowa ma kilka korzyści:

• zwiększa stosunek powierzchni do objętości, dzięki czemu łatwiej przyłącza i oddaje tlen,
• mniejsza jest odległość centralnie położonej hemoglobiny od powierzchni komórki, a dzięki temu lepsze jej wykorzystanie,
• ponadto krwinka jest bardziej giętka przy pokonywaniu zwężeń i zakrętów w najmniejszych naczyniach krwionośnych.

Erytrocyty zawierają minimalną ilość organelli, w czasie dojrzewania tracą one jądro komórkowe, są bezjądrzaste, podobnie zanikają mitochondria, centriole i aparat Golgiego.

Ma to na celu zminimalizowanie własnego metabolizmu, co za tym idzie, sam erytrocyt nie potrzebuje dużej ilości energii i uzyskuje ją z glikolizy, czyli beztlenowego procesu przeprowadzanego w cytoplazmie. Dzięki temu nie zużywa przenoszonego przez siebie tlenu.

Brak organelli nie oznacza, że erytrocyty zawierają jedynie cytoplazmę. Wypełnione one są hemoglobiną - czerwonym barwnikiem, który zawiera jon żelaza (Fe2+) i przyłącza odwracalnie tlen.

Za kształt krwinki odpowiada z kolei szkielet komórkowy zbudowany ze spektryny i ankiryny oraz enzymy, np. dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa.

Ponadto krwinka ta zawiera wiele innych enzymów, a na powierzchni występują liczne białka błonowe w tym antygeny grup krwi (układu AB0 i Rh), które są glikoproteinami.

To obecność tych związków i ich układ determinuje grupę krwi człowieka.

Funkcje erytrocytów

Powszechnie wiadomo, że erytrocyty odpowiadają za przenoszenie tlenu z płuc do tkanek obwodowych, rolę tę spełniają dzięki obecności hemoglobiny.

To hemoglobina ma zdolność do nietrwałego wiązania tlenu tam gdzie jest go dużo, czyli w płucach i oddawania tam gdzie jest go mało - w pozostałych tkankach.

Przyłączenie tlenu wiąże się ze zmianą stopnia utlenienia żelaza zawartego w hemoglobinie z Fe2+ na Fe3+, a utleniona hemoglobina nazywana jest oksyhemoglobiną.

Oddanie tlenu powoduje oczywiście odwrotną reakcję i powrót żelaza do drugiego stopnia (Fe2+), a więc gotowość do ponownego przyłączenia tlenu. Cały proces zachodzi wielokrotnie.

Niekiedy zdarza się, że erytrocyt przyłączy inną niż tlen substancję, jeśli jest to tlenek węgla, który ma znacznie większe powinowactwo do hemoglobiny, wyparty z niej zostaje tlen, a połączenie staje się nieodwracalne.

Skutkiem tego erytrocyt traci zdolność do pełnienia swojej funkcji, a powstały związek to karboksyhemoglobina.

Jeśli natomiast hemoglobina narażona zostanie na czynnik utleniający, jakim mogą być np. leki, również nie ma możliwości przyłączania tlenu, ponieważ żelazo z Fe2+ zostaje trwale przekształcone w Fe3+, które nie może być bardziej utlenione.

Taka forma hemoglobiny to methemoglobina.

Obie nieprawidłowe formy hemoglobiny można leczyć, zwykle dużymi dawkami czystego tlenu, jednak szansa na wyleczenie istnieje wyłącznie, jeśli ich ilość w krążeniu jest niewielka.

Inne istotne zadanie erytrocytów, to regulacja pH krwi - krwinki czerwone są jednym z podstawowych buforów krwi.

Mniej ważna funkcja krwinek czerwonych to przenoszenie dwutlenku węgla.

Hemoglobina w niewielkim tylko stopniu transportuje dwutlenek węgla z tkanek do płuc, ta jej forma nazywana jest karbaminohemoglobiną i podobnie jak oksyhemoglobina jest to połączenie nietrwałe.

Dwutlenek węgla większości jest rozpuszczony w osoczu.

Produkcja i rozkład erytrocytów

Proces produkcji czerwonych krwinek nazywamy erytropoezą, a komórki z której powstają - erytroblastami. Krwinki czerwone zostają wyprodukowane i dojrzewają w szpiku kostnym czerwonym, czyli w nasadach kości długich i w kościach płaskich.

Co ciekawe w życiu płodowym erytrocyty powstają także w śledzionie w wątrobie i pęcherzyku żółtkowym.

Do krwi uwolnione zostają jedynie formy dojrzałe oraz niewielki odsetek niedojrzałych - retikulocytów, jeśli jest ich zbyt wiele lub we krwi znajdują się wcześniejsze stadia rozwoju, mamy do czynienia z zaburzeniem produkcji lub zbyt szybkim ubytkiem krwinek z krążenia, sytuacja taka wymaga diagnostyki.

W każdej minucie powstaje ok. 2,6 mln erytrocytów.

Do prawidłowej produkcji krwinek potrzebny jest szereg składników:

• przede wszystkim żelazo - w erytrocytach zawarte jest nawet 80% żelaza obecnego w organizmie, czyli ok 3,5 grama
• witamina B12
• kwas foliowy
• witamina C
• witamina B6
• witamina E

a proces ten pobudzany jest przez erytropoetynę wydzielaną przez nerki, mniejszy wpływ mają:

• glikokortykosteroidy
• tarczyca
• adrenalina

Erytrocyty żyją około 120 dni, po tym czasie zostają wyłapane przez wątrobę i śledzionę, ta ostatnia pełni ona rolę filtra usuwając stare i nieprawidłowe krwinki.

Składniki, z których erytrocyty są zbudowane podlegają "recyklingowi" - są one ponownie przetworzone i wykorzystane do produkcji nowych krwinek.

Hemoglobina jest metabolizowana w wątrobie, powstaje z niej bilirubina, dzięki której żółć zawdzięcza swój kolor. Następnie z bilirubiny powstaje urobilinogen, sterkobilina i urobilina, druga z wymienionych jest barwnikiem stolca, a ostatnia obecna jest w moczu nadając mu żółty kolor.

Żelazo z hemoglobiny w większości jest ponownie wykorzystywane, tylko niewielka jego ilość zostaje wydalona z organizmu.

Erytrocyty - prawidłowa norma zawartości krwinek czerwonych

Morfologia krwi to podstawowe badanie, jest często wykonywana nie tylko w przeróżnych chorobach, ale także u zdrowych osób celem bardzo podstawowej oceny stanu ogólnego organizmu.

Wynik tego badania zawiera kilka danych, których właściwa interpretacja mówi bardzo dużo na temat krwinek czerwonych - ich budowy, procesu produkcji, czy wydajności.

Istotnym parametrem jest ilość erytrocytów (RBC), wartości prawidłowe wahają się:

• od 4,2mln do 5,4mln krwinek/μl u mężczyzn
• 3,5mln krwinek/μl do 5,2mln krwinek/μl u kobiet

Najważniejsza jest jednak ilość hemoglobiny (HGB lub HB) jej normy wahają się:

• od 14 do 18 g/dl u mężczyzn
• od 12 do 16 g/dl u kobiet.

Parametr ten ocenia ilość hemoglobiny w określonej objętości krwi i to on jest brany pod uwagę np. przy podejmowaniu decyzji odnośnie przetaczania krwi.

Kolejna wielkość to hematokryt (HT lub HCT), jest to stosunek objętości erytrocytów do objętości całej próbki krwi, jego wartości prawidłowe wynoszą:

• od 40% do 54% u mężczyzn
• od 37% do 47% u kobiet.

Erytrocyty powyżej normy

Wzrost ilości krwinek czerwonych to erytrocytoza (czyli erytrocyty powyżej normy), jej przyczyną najczęściej jest odwodnienie, wzrost wiąże się po prostu z zagęszczeniem krwi.

Przyczyną erytrocytozy może być też długotrwałe niewielkie niedotlenienie organizmu, ma ono miejsce w różnych sytuacjach:

• przebywanie w wysokich górach, gdzie tlenu w powietrzu jest znacznie mniej
• palenie papierosów, jego skutkiem jest obecność niewielkich ilości tlenku węgla, część erytrocytów nie pełni więc swojej funkcji, a organizm równoważy ten stan produkcją dodatkowych krwinek
• zespół obturacyjnego bezdechu sennego, choroba ta polega na pojawianiu się przerw w czasie oddychania i braku dopływu powietrza z tlenem do płuc
• choroby płuc (np. POChP), powodują one spadek efektywności przenikania tlenu z płuc do krwi

Sporadycznie spotykane przyczyny nadkrwistości to:

• wrodzone wady serca, w których krew odtlenowana miesza się z natlenowaną
• leki, np. glikokortykosteroidy
• czerwienica prawdziwa, czyli niekontrolowany wzrost ilości erytrocytów, jest to jedna z najrzadszych przyczyn wzrostu tych krwinek, a wartości RBC kilkukrotnie przekraczają górną granicę normy

Erytrocyty poniżej normy

Obniżone wyniki parametrów krwinek czerwonych to erytrocytopenia (czyli erytrocyty poniżej normy) i świadczy o niedokrwistości, czyli anemii.

Przyczyn jest wiele, najczęstsza to niedobór żelaza, następnie witaminy B12 i kwasu foliowego. Stan ten zdarza się także w przebiegu chorób przewlekłych i po krwotokach, a najrzadsze są anemie hemolityczne (związane z niszczeniem krwinek).

Niedokrwistość może także świadczyć o przewodnieniu i niekiedy pojawia się w ciąży.

Należy pamiętać, że niewielkie odchylenia w morfologii mogą zdarzyć się również u zupełnie zdrowych osób. Warto jednak każdy wynik tego badania skonsultować z lekarzem.

Erytrocyty a inne parametry morfologii

Jeśli na podstawie ilości erytrocytów, hemoglobiny i hematokrytu stwierdzona zostanie niedokrwistość, inne dane zawarte w wyniku morfologii znacznie ułatwiają zdiagnozowanie przyczyny tego stanu. Te wartości to:

• średnia zawartość hemoglobiny w krwince (MCH), czyli masa tego związku, jaki jest zawarty w jednym erytrocycie, tu norma mieści się w zakresie 27-31 pg
• średnie stężenie hemoglobiny w krwince (MCHC), czyli masa hemoglobiny w określonej objętości erytrocytów, norma to 32-36 g/dl

Jeśli wartości te są obniżone, podejrzewać należy przede wszystkim niedokrwistość z niedoboru żelaza, ale może być ona spowodowana również chorobami przewlekłymi, czy talasemią.

Wzrost MCH i MCHC obserwujemy w sferocytozie, czyli chorobie, w której erytrocyty mają nieprawidłowy kształt. Kolejnym parametrem jest:

• średnia objętość krwinki (MCV), czyli po prostu jej wielkość, powinna mieścić się ona w zakresie 82-92fl.

Obniżenie MCV potwierdza rozpoznanie niedokrwistości z niedoboru żelaza, ale zdarza się także, choć znacznie rzadziej w talasemii i w chorobach przewlekłych.

Wzrost tego parametru obserwujemy w niedokrwistości spowodowanej niedoborem witaminy B12 i kwasu foliowego, brak tych mikroelementów może być spowodowany brakiem w diecie, chorobami żołądka i jelit, ale także marskością wątroby i alkoholizmem.

MCV wzrasta także w niedoczynności tarczycy oraz jako skutek chemioterapii oraz czasem w ciąży.

Mniej istotne w ogólnej ocenie są dwa parametry:

• retikulocyty (Ret.), ich norma to 0,5-1,5% ilości erytrocytów, a w ilościach bezwzględnych 20-100tysięcy/μl. Są to młodociane, niedojrzałe jeszcze formy krwinek czerwonych, które dopiero opuściły szpik kostny. Ich obecność związana jest z uzupełnianiem brakującej puli erytrocytów, które zostają fizjologicznie zniszczone. Wzrost świadczy o wyrównywaniu utraconych w nadmiarze krwinek, ma on miejsce w przypadku: niedokrwistości hemolitycznych, krwotoku, a także po właściwym leczeniu niedokrwistości. Spadek obserwujemy, gdy proces produkcji erytrocytów jest zaburzony, tzn. w: niedokrwistościach aplastycznych i niedokrwistości z niedoboru witaminy B12. Jest to bardzo dokładny wskaźnik prawidłowości procesu produkcji krwinek
• współczynnik zmienności rozkładu objętości erytrocytów (RDW-CV), norma to 11,5-14,5%, najprościej mówiąc wielkość ta określa jak bardzo różnią się od siebie rozmiarem poszczególne krwinki czerwone. Wyniki powyżej 14,5% mogą występować w wyniku niedoborów - żelaza, witaminy B12, czy kwasu foliowego, a także po przetoczeniu krwi.

Jeśli badania laboratoryjne nie dają rozstrzygnięcia co do przyczyny zaburzeń ilości, czy budowy erytrocytów, wykonuje się biopsję szpiku, a w niej ocenia proces produkcji tych krwinek.

Erytrogram, czyli optyczna ocena krwinek

Obecnie całą analizę krwi przeprowadza się przy użyciu automatycznych analizatorów, jednak w dalszym ciągu funkcjonują słowa określające wygląd erytrocytów, używa się ich np. do dokładnego opisu charakteru niedokrwistości.

W zakresie wielkości mamy:

• mikrocyty - małe krwinki czerwone
• makrocyty - duże krwinki czerwone
• megalocyty – olbrzymie krwinki czerwone

Jeśli natomiast odniesiemy te pojęcia do parametrów opisanych wyżej, to można uznać, że odpowiada im MCV, czyli objętość erytrocyta.

Anizocytoza to obecność w krążeniu erytrocytów o różnych wielkościach.

W zakresie nieprawidłowego kształtu możemy wyróżnić:

• sferocyty - okrągłe erytrocyty
• leptocyty - cienkie erytrocyty
• owalocyty - owalne erytrocyty
• akantocyty i echinocyty - erytrocyty z wypustkami
• schizocyty - fragmenty erytrocytów
• erytrocyty tarczowate

Zjawisko występowania różnego kształtu erytrocytów nazywamy poikilocytozą, a każdy ze wspomnianych wyglądów krwinki jest charakterystyczny dla choroby w przebiegu której takie erytrocyty występują, np. schizocyt w anemiach mikroangiopatycznych, a leptocyt w talasemiach.

Także barwa erytrocytów ma odpowiednie terminy ją opisujące:

• hipochromia - słabsze zabarwienie ze zwiększeniem przejaśnienia środkowego
• hiperchromia - silne zabarwienie i brak przejaśnienia w środku
• polichromatofilia - niejednorodne zabarwienie jednej krwinki
• anizochromia natomiast to jednoczasowe występowanie krwinek barwiących się prawidłowo i nieprawidłowo

Z kolorem erytrocyta związana jest zawartość hemoglobiny, czyli MCH i MCHC i to te wartości pośrednio mówią o ich wyglądzie.

Warto także wiedzieć o kilku innych nieprawidłowościach jakie mogą dotyczyć czerwonych krwinek:

• erytroblasty to niedojrzałe erytrocyty zawierające jądro komórkowe, pojawiają się one w krążeniu w przypadku nasilonej produkcji erytrocytów lub w przebiegu nowotworów krwi
• rulonizacja krwinek ma miejsce kiedy zostają one opłaszczone przeciwciałami
• ciałka Howella-Jolly’ego to pozostałości jądra komórkowego, można je czasem zaobserwować w niedokrwistościach
• ciałka Heinza to uszkodzona hemoglobina, występuje w talasemii i methemoglobinemii
• ciałka Howella-Jolly’ego oraz Heinza wspólnie nazywa się wtrętami wewnątrzerytrocytowymi

Czytaj też:

• Nadkrwistość (czerwienica): przyczyny, objawy i leczenie
• Choroby krwi: anemia, czerwienica, białaczka, hemofilia
• Erytrocyty w moczu

lek. Maciej Grymuza