خلايا الدم الحمراء
| خلايا الدم الحمراء | |
|---|---|
رسم ثلاثي الأبعاد لخلايا الدم الحمراء البشرية ( قطرها حوالي 6-8 ميكرومتر ) | |
| تفاصيل | |
| وظيفة | نقل الأكسجين |
| المعرفات | |
| اختصارات | كرات الدم الحمراء |
| شبكة | د004912 |
| ذ | ح2.00.04.1.01001 |
| إدارة الغذاء والدواء الأمريكية | 62845 |
| مصطلحات تشريحية في علم التشريح الدقيق [تعديل على ويكي بيانات] | |
خلايا الدم الحمراء ( RBCs )، والتي يشار إليها باسم كريات الدم الحمراء (من الكلمة اليونانية القديمة erythros "أحمر" و kytos "وعاء مجوف "، مع ترجمة -cyte إلى "خلية" في الاستخدام الحديث) في الأوساط الأكاديمية والنشر الطبي، والمعروفة أيضًا باسم خلايا الدم الحمراء ، [1] الخلايا الكريات الحمراء ، ونادرًا ما تكون خلايا الدم الحمراء ، هي النوع الأكثر شيوعًا من خلايا الدم والوسيلة الرئيسية للفقاريات لتوصيل الأكسجين ( O 2 ) إلى أنسجة الجسم - عبر تدفق الدم عبر الجهاز الدوري . [2] تأخذ كريات الدم الحمراء الأكسجين في الرئتين ، أو في الأسماك الخياشيم ، وتطلقه في الأنسجة أثناء الضغط من خلال الشعيرات الدموية في الجسم .
يحتوي سيتوبلازم خلايا الدم الحمراء على نسبة عالية من الهيموجلوبين (Hb)، وهو جزيء حيوي يحتوي على الحديد يمكنه ربط الأكسجين وهو المسؤول عن اللون الأحمر للخلايا والدم. تحتوي كل خلية دم حمراء بشرية على ما يقرب من 270 مليون جزيء هيموجلوبين. [ 3 ] يتكون غشاء الخلية من البروتينات والدهون ، ويوفر هذا الهيكل خصائص أساسية لوظيفة الخلية الفسيولوجية مثل قابلية التشوه واستقرار خلايا الدم أثناء عبورها للجهاز الدوري وخاصة شبكة الشعيرات الدموية .
في البشر، تكون خلايا الدم الحمراء الناضجة عبارة عن أقراص مرنة مقعرة الوجهين . تفتقر إلى نواة الخلية (التي يتم طردها أثناء التطور ) والعضيات ، لاستيعاب أقصى مساحة للهيموجلوبين؛ يمكن اعتبارها أكياسًا من الهيموجلوبين، مع غشاء بلازمي ككيس. يتم إنتاج ما يقرب من 2.4 مليون خلية دم حمراء جديدة في الثانية لدى البالغين من البشر. [4] تتطور الخلايا في نخاع العظام وتدور لمدة 100-120 يومًا تقريبًا في الجسم قبل إعادة تدوير مكوناتها بواسطة الخلايا البلعمية . تستغرق كل دورة حوالي 60 ثانية (دقيقة واحدة). [5] حوالي 84٪ من الخلايا في جسم الإنسان هي 20-30 تريليون خلية دم حمراء. [6] [7] [8] [9] ما يقرب من نصف حجم الدم ( 40٪ إلى 45٪ ) عبارة عن خلايا دم حمراء.
خلايا الدم الحمراء المعبأة هي خلايا الدم الحمراء التي تم التبرع بها ومعالجتها وتخزينها في بنك الدم لنقل الدم .
بناء
الفقاريات


تمتلك الغالبية العظمى من الفقاريات، بما في ذلك الثدييات والبشر، خلايا دم حمراء. خلايا الدم الحمراء هي خلايا موجودة في الدم لنقل الأكسجين. الفقاريات الوحيدة المعروفة التي لا تحتوي على خلايا دم حمراء هي سمكة التمساح الجليدية (فصيلة Channichthyidae )؛ فهي تعيش في مياه باردة غنية بالأكسجين وتنقل الأكسجين المذاب بحرية في دمها. [11] وبينما لم تعد تستخدم الهيموجلوبين، يمكن العثور على بقايا جينات الهيموجلوبين في جينومها . [ 12]
تتكون خلايا الدم الحمراء للفقاريات بشكل أساسي من الهيموجلوبين ، وهو بروتين معدني معقد يحتوي على مجموعات الهيم التي ترتبط ذراتها الحديدية مؤقتًا بجزيئات الأكسجين (O 2 ) في الرئتين أو الخياشيم وتطلقها في جميع أنحاء الجسم. يمكن للأكسجين أن ينتشر بسهولة عبر غشاء خلايا الدم الحمراء . يحمل الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء أيضًا بعضًا من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الفضلات من الأنسجة؛ ومع ذلك، يتم نقل معظم ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الفضلات إلى الشعيرات الدموية الرئوية في الرئتين على شكل بيكربونات (HCO 3 - ) مذابة في بلازما الدم . يعمل الميوجلوبين ، وهو مركب مرتبط بالهيموجلوبين، على تخزين الأكسجين في خلايا العضلات . [13]
يرجع لون خلايا الدم الحمراء إلى مجموعة الهيموجلوبين. بلازما الدم وحدها ذات لون بني فاتح، لكن خلايا الدم الحمراء تتغير ألوانها اعتمادًا على حالة الهيموجلوبين: فعند دمجها مع الأكسجين يكون الهيموجلوبين الناتج قرمزيًا، وعند إطلاق الأكسجين يكون الهيموجلوبين الناتج من النوع الديوكسي هيموجلوبين بلون أحمر غامق. ومع ذلك، يمكن أن يبدو الدم مزرقًا عند رؤيته من خلال جدار الأوعية الدموية والجلد. [14] يستفيد قياس التأكسج النبضي من تغير لون الهيموجلوبين لقياس تشبع الأكسجين في الدم الشرياني مباشرةً باستخدام تقنيات قياس الألوان . يتمتع الهيموجلوبين أيضًا بتقارب عالٍ جدًا مع أول أكسيد الكربون ، مكونًا كربوكسي هيموجلوبين وهو أحمر فاتح جدًا. يُكتشف أحيانًا أن المرضى المحمرين والمرتبكين الذين تصل قراءة تشبعهم إلى 100٪ على قياس التأكسج النبضي يعانون من التسمم بأول أكسيد الكربون. [ بحاجة لمصدر ]
كان وجود البروتينات الحاملة للأكسجين داخل الخلايا المتخصصة (على عكس حاملات الأكسجين التي تذوب في سوائل الجسم) خطوة مهمة في تطور الفقاريات حيث يسمح ذلك بدم أقل لزوجة وتركيزات أعلى من الأكسجين وانتشار أفضل للأكسجين من الدم إلى الأنسجة. يختلف حجم خلايا الدم الحمراء بشكل كبير بين أنواع الفقاريات؛ حيث يكون عرض خلايا الدم الحمراء في المتوسط أكبر بنحو 25٪ من قطر الشعيرات الدموية، وقد تم طرح فرضية مفادها أن هذا يحسن نقل الأكسجين من خلايا الدم الحمراء إلى الأنسجة. [15]
الثدييات

عادةً ما تكون خلايا الدم الحمراء لدى الثدييات على شكل أقراص مقعرة الوجهين: مسطحة ومنخفضة في المنتصف، مع مقطع عرضي على شكل دمبل، وحافة على شكل حلقة على حافة القرص. يسمح هذا الشكل بنسبة عالية من مساحة السطح إلى الحجم (SA/V) لتسهيل انتشار الغازات. [16] ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات المتعلقة بالشكل في رتبة ذوات الأصابع المزدوجة ( ذوات الحوافر ذات الأصابع الزوجية بما في ذلك الأبقار والغزلان وأقاربهم)، والتي تعرض مجموعة متنوعة من أشكال خلايا الدم الحمراء الغريبة: خلايا صغيرة وبيضاوية للغاية في اللاما والجمال (فصيلة Camelidae )، وخلايا كروية صغيرة في الغزلان الفأرية (فصيلة Tragulidae )، وخلايا تأخذ أشكالًا مغزلية ورماحية وهلالية ومضلعة بشكل غير منتظم وأشكال زاوية أخرى في الغزلان الحمراء والوابيتي (فصيلة Cervidae ). من الواضح أن أعضاء هذه الرتبة قد طوروا طريقة مختلفة تمامًا لتطور خلايا الدم الحمراء عن القاعدة الثديية. [10] [17] بشكل عام، تتمتع خلايا الدم الحمراء الثديية بمرونة ملحوظة وقابلية للتشوه بحيث تتمكن من المرور عبر الشعيرات الدموية الدقيقة ، بالإضافة إلى تعظيم سطحها المقابل من خلال افتراض شكل السيجار، حيث تطلق حمولتها من الأكسجين بكفاءة. [18]
خلايا الدم الحمراء في الثدييات فريدة من نوعها بين الفقاريات لأنها لا تحتوي على نوى عندما تنضج. لديها نوى خلال المراحل المبكرة من تكوين كريات الدم الحمراء ، لكنها تفرزها أثناء النمو مع نضجها؛ وهذا يوفر مساحة أكبر للهيموجلوبين. تفقد خلايا الدم الحمراء التي لا تحتوي على نوى، والتي تسمى الخلايا الشبكية ، بعد ذلك جميع العضيات الخلوية الأخرى مثل الميتوكوندريا وجهاز جولجي والشبكة الإندوبلازمية .
يعمل الطحال كمخزن لخلايا الدم الحمراء ، ولكن هذا التأثير محدود إلى حد ما في البشر. وفي بعض الثدييات الأخرى مثل الكلاب والخيول، يخزن الطحال أعدادًا كبيرة من خلايا الدم الحمراء، التي يتم إلقاؤها في الدم أثناء أوقات الإجهاد، مما يؤدي إلى زيادة قدرة نقل الأكسجين.

بشر

يبلغ قطر قرص خلية الدم الحمراء البشرية النموذجية ما يقرب من 6.2-8.2 ميكرومتر [19] ويبلغ أقصى سمك لها 2-2.5 ميكرومتر ويبلغ أدنى سمك في المنتصف 0.8-1 ميكرومتر، وهي أصغر بكثير من معظم الخلايا البشرية الأخرى . يبلغ متوسط حجم هذه الخلايا حوالي 90 fL [20] مع مساحة سطح تبلغ حوالي 136 ميكرومتر 2 ، ويمكن أن تنتفخ حتى تصل إلى شكل كرة تحتوي على 150 fL، دون تمدد الغشاء.
لدى البشر البالغين ما يقرب من 20-30 تريليون خلية دم حمراء في أي وقت معين، وهو ما يشكل حوالي 70٪ من جميع الخلايا من حيث العدد. [21] لدى النساء حوالي 4-5 ملايين خلية دم حمراء لكل ميكرولتر (مليمتر مكعب) من الدم والرجال حوالي 5-6 ملايين؛ سيكون لدى الأشخاص الذين يعيشون على ارتفاعات عالية مع انخفاض ضغط الأكسجين المزيد. وبالتالي فإن خلايا الدم الحمراء أكثر شيوعًا من جزيئات الدم الأخرى: يوجد حوالي 4000-11000 خلية دم بيضاء وحوالي 150000-400000 صفيحة دموية لكل ميكرولتر.
تستغرق خلايا الدم الحمراء البشرية في المتوسط 60 ثانية لإكمال دورة واحدة من الدورة الدموية. [5] [9] [22]
يرجع اللون الأحمر للدم إلى الخصائص الطيفية لأيونات الحديد الهيمي في الهيموجلوبين . يحمل كل جزيء هيموجلوبين أربع مجموعات هيمية؛ يشكل الهيموجلوبين حوالي ثلث الحجم الكلي للخلايا. الهيموجلوبين مسؤول عن نقل أكثر من 98٪ من الأكسجين في الجسم (يتم نقل الأكسجين المتبقي مذابًا في بلازما الدم ). تخزن خلايا الدم الحمراء للذكر البالغ في المتوسط حوالي 2.5 جرام من الحديد، وهو ما يمثل حوالي 65٪ من إجمالي الحديد الموجود في الجسم. [23] [24]
البنية الدقيقة
نواة
تكون خلايا الدم الحمراء في الثدييات عديمة النواة عندما تنضج، مما يعني أنها تفتقر إلى نواة الخلية . وبالمقارنة، فإن خلايا الدم الحمراء لدى الفقاريات الأخرى لها نوى؛ والاستثناءات المعروفة الوحيدة هي السلمندر من عائلة Plethodontidae ، حيث تطورت خمس مجموعات مختلفة بدرجات متفاوتة من خلايا الدم الحمراء عديمة النواة (تطورت معظمها في بعض أنواع جنس Batrachoseps )، والأسماك من جنس Maurolicus . [25] [26] [27]
وقد تم تقديم إزالة النواة في خلايا الدم الحمراء للفقاريات كتفسير للتراكم اللاحق للحمض النووي غير المشفر في الجينوم . [17] والحجة تسير على النحو التالي: يتطلب نقل الغاز الفعال أن تمر خلايا الدم الحمراء عبر الشعيرات الدموية الضيقة للغاية، وهذا يقيد حجمها. في غياب الإزالة النووية، يتم تقييد تراكم تسلسلات التكرار بالحجم الذي تشغله النواة، والذي يزداد مع حجم الجينوم.
تتكون خلايا الدم الحمراء النووية في الثدييات من شكلين: الخلايا الطبيعية، وهي سلائف الكريات الحمراء الطبيعية لنضج خلايا الدم الحمراء، والخلايا الضخمة، وهي سلائف كبيرة بشكل غير طبيعي تحدث في فقر الدم الضخم الأرومات .
تكوين الغشاء
تتميز خلايا الدم الحمراء بالقدرة على التشوه والمرونة والقدرة على الالتصاق بالخلايا الأخرى والتفاعل مع الخلايا المناعية. ويلعب غشاء خلايا الدم الحمراء العديد من الأدوار في هذا. وتعتمد هذه الوظائف بشكل كبير على تركيبة الغشاء. ويتكون غشاء خلايا الدم الحمراء من 3 طبقات: الغليكوكاليكس على السطح الخارجي، وهو غني بالكربوهيدرات ؛ والطبقة الدهنية التي تحتوي على العديد من البروتينات عبر الغشاء ، بالإضافة إلى مكوناتها الدهنية الرئيسية؛ والهيكل الغشائي، وهو شبكة هيكلية من البروتينات تقع على السطح الداخلي للطبقة الدهنية. ونصف كتلة الغشاء في خلايا الدم الحمراء البشرية ومعظم الثدييات عبارة عن بروتينات. والنصف الآخر عبارة عن دهون، وهي الفوسفوليبيدات والكوليسترول . [ 28 ]
الدهون الغشائية

يتألف غشاء خلايا الدم الحمراء من طبقة دهنية نموذجية ، تشبه ما يمكن العثور عليه في جميع خلايا الإنسان تقريبًا. وببساطة، تتكون هذه الطبقة الدهنية من الكوليسترول والفوسفوليبيدات بنسب متساوية من حيث الوزن. وتكوين الدهون مهم لأنه يحدد العديد من الخصائص الفيزيائية مثل نفاذية الغشاء وسيولته. بالإضافة إلى ذلك، يتم تنظيم نشاط العديد من بروتينات الغشاء من خلال التفاعلات مع الدهون في الطبقة الدهنية.
على عكس الكوليسترول، الذي يتم توزيعه بالتساوي بين الوريقات الداخلية والخارجية، فإن الفسفوليبيدات الخمسة الرئيسية موزعة بشكل غير متماثل، كما هو موضح أدناه:
طبقة أحادية خارجية
- فوسفاتيديل كولين (PC)؛
- السفينغوميلين (SM).
الطبقة الأحادية الداخلية
- فوسفاتيديل إيثانولامين (PE)؛
- فوسفوإينوزيتول (PI) (كميات صغيرة).
- فوسفاتيديل سيرين (PS)؛
إن هذا التوزيع غير المتماثل للفوسفوليبيد بين الطبقة الثنائية هو نتيجة لوظيفة العديد من بروتينات نقل الفوسفوليبيد المعتمدة على الطاقة والمستقلة عنها. تعمل البروتينات المسماة " فليباسيز " على نقل الفوسفوليبيد من الطبقة الأحادية الخارجية إلى الطبقة الأحادية الداخلية، في حين تقوم بروتينات أخرى تسمى " فلوباسيز " بالعملية المعاكسة، ضد تدرج التركيز بطريقة تعتمد على الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضًا بروتينات " سكرامبليز " التي تحرك الفوسفوليبيد في كلا الاتجاهين في نفس الوقت، على طول تدرجات تركيزها بطريقة مستقلة عن الطاقة. لا يزال هناك جدل كبير مستمر بشأن هوية بروتينات صيانة الغشاء هذه في غشاء خلايا الدم الحمراء.
إن الحفاظ على توزيع الفسفوليبيد غير المتماثل في الطبقة الثنائية (مثل التوطين الحصري لـ PS وPIs في الطبقة الأحادية الداخلية) أمر بالغ الأهمية لسلامة الخلية ووظيفتها بسبب عدة أسباب:
- تتعرف الخلايا البلعمية على خلايا الدم الحمراء التي تتعرض لـ PS على سطحها الخارجي وتقوم ببلعمها . وبالتالي فإن حبس PS في الطبقة الأحادية الداخلية أمر ضروري إذا كانت الخلية ستنجو من لقاءاتها المتكررة مع الخلايا البلعمية في الجهاز الشبكي البطاني ، وخاصة في الطحال .
- وقد تم ربط التدمير المبكر لخلايا الدم الحمراء المنجلية والثلاسيميا باضطرابات عدم تناسق الدهون مما يؤدي إلى تعرض PS على الطبقة الخارجية.
- يمكن أن يؤدي التعرض لـ PS إلى تعزيز التصاق خلايا الدم الحمراء بالخلايا البطانية الوعائية، مما يمنع بشكل فعال المرور الطبيعي عبر الأوعية الدموية الدقيقة. وبالتالي، من المهم الحفاظ على PS فقط في الوريقة الداخلية للطبقة الثنائية لضمان تدفق الدم الطبيعي في الدورة الدموية الدقيقة.
- يمكن لكل من PS وفوسفاتيديلينوسيتول 4،5-ثنائي الفوسفات (PIP2) تنظيم الوظيفة الميكانيكية للغشاء، وذلك بسبب تفاعلهما مع البروتينات الهيكلية مثل السبيكترين والبروتين 4.1R . وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن ارتباط السبيكترين بـ PS يعزز الاستقرار الميكانيكي للغشاء. يعزز PIP2 ارتباط النطاق البروتيني 4.1R بالجليكوفورين C ولكنه يقلل من تفاعله مع النطاق البروتيني 3 ، وبالتالي قد يعمل على تعديل ارتباط الطبقة الثنائية بالهيكل الغشائي.
وقد وصفت دراسات حديثة وجود هياكل متخصصة تسمى " الطوافات الدهنية " في غشاء خلايا الدم الحمراء. وهي هياكل غنية بالكوليسترول والسفينجوليبيدات المرتبطة ببروتينات غشائية معينة، وهي الفلوتيلينات ، وستوماتينات (النطاق 7)، وبروتينات ج ، ومستقبلات بيتا الأدرينالية . وقد تبين أن الطوافات الدهنية التي تورطت في أحداث إشارات الخلايا في الخلايا غير الكريات الحمر تعمل في الخلايا الكريات الحمر على التوسط في إشارات مستقبلات بيتا 2 الأدرينالية وزيادة مستويات cAMP ، وبالتالي تنظيم دخول طفيليات الملاريا إلى خلايا الدم الحمراء الطبيعية. [29] [30]
بروتينات الغشاء

البروتينات الموجودة في الهيكل الغشائي مسؤولة عن قابلية تشوه ومرونة ومتانة خلايا الدم الحمراء، مما يمكنها من المرور عبر الشعيرات الدموية التي يقل قطرها عن نصف قطر خلايا الدم الحمراء (7-8 ميكرومتر) واستعادة الشكل القرصي بمجرد توقف هذه الخلايا عن تلقي قوى الضغط، بطريقة مماثلة لجسم مصنوع من المطاط.
يوجد حاليًا أكثر من 50 بروتينًا غشائيًا معروفًا، والتي يمكن أن توجد في بضع مئات حتى مليون نسخة لكل خلية دم حمراء. يحمل حوالي 25 من هذه البروتينات الغشائية مستضدات فصائل الدم المختلفة، مثل مستضدات A وB وRh، من بين العديد من المستضدات الأخرى. يمكن لهذه البروتينات الغشائية أداء مجموعة واسعة من الوظائف، مثل نقل الأيونات والجزيئات عبر غشاء خلايا الدم الحمراء، والالتصاق والتفاعل مع خلايا أخرى مثل الخلايا البطانية، كمستقبلات إشارات، بالإضافة إلى وظائف أخرى غير معروفة حاليًا. ترجع فصائل الدم لدى البشر إلى اختلافات في جليكوبروتينات سطح خلايا الدم الحمراء. ترتبط اضطرابات البروتينات في هذه الأغشية بالعديد من الاضطرابات، مثل كروية الدم الوراثية ، وبيضاوي الشكل الوراثي ، وداء الفغر الوراثي ، وبيلة الهيموجلوبين الليلية الانتيابية . [28] [29]
يتم تنظيم بروتينات غشاء خلايا الدم الحمراء حسب وظيفتها:

ينقل
- النطاق 3 – ناقل الأنيونات، وهو أيضًا مكون هيكلي مهم لغشاء خلايا الدم الحمراء، يشكل ما يصل إلى 25% من سطح غشاء الخلية، وتحتوي كل خلية حمراء على ما يقرب من مليون نسخة. يحدد فصيلة الدم دييغو ؛ [32]
- أكوابورين 1 – ناقل الماء، يحدد فصيلة دم كولتون ؛
- Glut1 – ناقل الجلوكوز وحمض L-dehydroascorbic ؛
- MCT1 – ناقل أحادي الكربوكسيل لتصدير حمض اللاكتيك إلى الكبد. انظر دورة كوري .؛ [33]
- بروتين مستضد كيد – ناقل اليوريا؛
- RHAG - ناقل الغاز، ربما لثاني أكسيد الكربون، يحدد فصيلة الدم Rh والنمط الظاهري غير المعتاد لفصيلة الدم Rh null ؛
- Na + /K + – ATPase ؛
- Ca2 + – ATPase ؛
- Na + K + 2Cl − – ناقل مشترك ;
- Na + -Cl − – ناقل مشترك ;
- مبادل Na-H ؛
- K-Cl – ناقل مشارك ؛
- قناة جاردوس .
التصاق الخلايا
- ICAM-4 – يتفاعل مع الإنترجرينات ؛
- BCAM – جليكوبروتين يحدد فصيلة الدم اللوثرية ويعرف أيضًا باسم Lu أو البروتين الرابط لللامينين .
الدور البنيوي - تعمل البروتينات الغشائية التالية على إنشاء روابط مع البروتينات الهيكلية وقد تلعب دورًا مهمًا في تنظيم التماسك بين الطبقة الدهنية الثنائية والهيكل الغشائي، مما يمكّن خلايا الدم الحمراء على الأرجح من الحفاظ على مساحة سطح الغشاء المواتية لها عن طريق منع الغشاء من الانهيار (التكوّن الحويصلي).
- مجمع جزيئي كبير قائم على الأنكيرين - بروتينات تربط الطبقة الثنائية بالهيكل الغشائي من خلال تفاعل مجالاتها السيتوبلازمية مع الأنكيرين .
- النطاق 3 - يجمع أيضًا بين العديد من الإنزيمات التحللية السكرية ، وناقل ثاني أكسيد الكربون المفترض ، والأنهيدراز الكربوني في مجمع جزيئي كبير يسمى " ميتابولون "، والذي قد يلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم عملية التمثيل الغذائي للخلايا الحمراء ووظيفة نقل الأيونات والغازات.
- RHAG – يشارك أيضًا في النقل، ويحدد النمط الظاهري غير المعتاد لمجموعة الدم Rh mod .
- مجمع جزيئي كبير يعتمد على بروتين 4.1R - بروتينات تتفاعل مع بروتين 4.1R .
- البروتين 4.1R – التعبير الضعيف عن مستضدات Gerbich ؛
- جليكوفورين C و D – جليكوبروتين، يحدد فصيلة الدم Gerbich ؛
- XK - يحدد فصيلة الدم Kell والنمط الظاهري غير المعتاد لـ McLeod (غياب مستضد Kx وانخفاض كبير في التعبير عن مستضدات Kell)؛
- RhD/RhCE – يحدد فصيلة الدم Rh والنمط الظاهري غير المعتاد لفصيلة الدم Rh null ؛
- بروتين دافي - تم اقتراح ارتباطه بتصفية الكيموكينات ؛ [34]
- أدوسين - التفاعل مع النطاق 3؛
- ديماتين - التفاعل مع ناقل الجلوكوز Glut1.
[28] [29]
الجهد الكهروستاتيكي السطحي
الجهد زيتا هو خاصية كهروكيميائية لسطح الخلية يتم تحديدها من خلال الشحنة الكهربائية الصافية للجزيئات المعرضة على سطح الأغشية الخلوية للخلية. الجهد زيتا الطبيعي لخلايا الدم الحمراء هو -15.7 ملي فولت (mV). [35] يبدو أن الكثير من هذا الجهد يساهم فيه بقايا حمض السياليك المكشوفة في الغشاء: يؤدي إزالتها إلى جهد زيتا يبلغ -6.06 ملي فولت.
وظيفة
الدور في CO2ينقل
تذكر أن التنفس ، كما هو موضح هنا تخطيطيًا بوحدة الكربوهيدرات، ينتج عددًا من جزيئات ثاني أكسيد الكربون، CO 2 ، يساوي تقريبًا ما يستهلكه من الأكسجين، O 2. [36 ]
وبالتالي، فإن وظيفة الجهاز الدوري تتعلق بنقل ثاني أكسيد الكربون بقدر ما تتعلق بنقل الأكسجين. وكما ذكر في مكان آخر من هذه المقالة، فإن معظم ثاني أكسيد الكربون في الدم يكون في شكل أيون البيكربونات. توفر البيكربونات حاجزًا مهمًا لدرجة الحموضة . [37] وبالتالي، على عكس الهيموجلوبين لنقل الأكسجين ، هناك ميزة فسيولوجية لعدم وجود جزيء ناقل محدد لثاني أكسيد الكربون .
ومع ذلك، تلعب خلايا الدم الحمراء دورًا رئيسيًا في عملية نقل ثاني أكسيد الكربون ، لسببين. أولاً، لأنها تحتوي، بالإضافة إلى الهيموجلوبين، على عدد كبير من نسخ إنزيم أنهيدراز الكربونيك على الجزء الداخلي من غشاء الخلية. [38] تعمل أنهيدراز الكربونيك، كما يوحي اسمها، كمحفز للتبادل بين حمض الكربونيك وثاني أكسيد الكربون (وهو أنهيدريد حمض الكربونيك). ولأنها محفزة، فيمكنها التأثير على العديد من جزيئات ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي فهي تؤدي دورها الأساسي دون الحاجة إلى العديد من النسخ اللازمة لنقل الأكسجين بواسطة الهيموجلوبين. وفي وجود هذا المحفز يصل ثاني أكسيد الكربون وحمض الكربونيك إلى حالة توازن بسرعة كبيرة، بينما لا تزال خلايا الدم الحمراء تتحرك عبر الشعيرات الدموية. وبالتالي فإن خلايا الدم الحمراء هي التي تضمن نقل معظم ثاني أكسيد الكربون على شكل بيكربونات. [39] [40] عند درجة الحموضة الفسيولوجية، يميل التوازن بقوة إلى حمض الكربونيك، والذي يتفكك في الغالب إلى أيون البيكربونات. [41]
تعمل أيونات الهيدروجين (H+) التي يتم إطلاقها بواسطة هذا التفاعل السريع داخل خلايا الدم الحمراء، أثناء وجودها في الشعيرات الدموية، على تقليل قدرة الهيموجلوبين على الارتباط بالأكسجين، وهو ما يعرف باسم تأثير بور .
المساهمة الرئيسية الثانية لخلايا الدم الحمراء في نقل ثاني أكسيد الكربون هي أن ثاني أكسيد الكربون يتفاعل مباشرة مع مكونات بروتين الغلوبين في الهيموجلوبين لتكوين مركبات الكاربامينوهيموجلوبين . عندما يتم إطلاق الأكسجين في الأنسجة، يرتبط المزيد من ثاني أكسيد الكربون بالهيموجلوبين ، وعندما يرتبط الأكسجين في الرئة، فإنه يزيح ثاني أكسيد الكربون المرتبط بالهيموجلوبين ، وهذا ما يسمى بتأثير هالدين . على الرغم من حقيقة أن كمية صغيرة فقط من ثاني أكسيد الكربون في الدم ترتبط بالهيموجلوبين في الدم الوريدي، فإن نسبة أكبر من التغيير في محتوى ثاني أكسيد الكربون بين الدم الوريدي والشرياني تأتي من التغيير في ثاني أكسيد الكربون المرتبط هذا . [ 42] أي أن هناك دائمًا وفرة من البيكربونات في الدم، سواء الوريدي أو الشرياني، بسبب دورها المذكور أعلاه كمنظم لدرجة الحموضة.
باختصار، ينتشر ثاني أكسيد الكربون الناتج عن التنفس الخلوي بسرعة كبيرة إلى مناطق ذات تركيز أقل، وتحديدًا إلى الشعيرات الدموية القريبة. [43] [44] عندما ينتشر إلى خلايا الدم الحمراء، يتحول ثاني أكسيد الكربون بسرعة بواسطة أنزيم الكربونيك أنهيدراز الموجود على الجزء الداخلي من غشاء خلايا الدم الحمراء إلى أيون بيكربونات. تترك أيونات البيكربونات بدورها خلايا الدم الحمراء في مقابل أيونات الكلوريد من البلازما، ويسهل ذلك بروتين نقل الأنيونات من النطاق 3 الموجود في غشاء خلايا الدم الحمراء. لا ينتشر أيون البيكربونات مرة أخرى خارج الشعيرات الدموية، ولكنه يُحمل إلى الرئة. في الرئة، يتسبب الضغط الجزئي المنخفض لثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية في انتشار ثاني أكسيد الكربون بسرعة من الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية. تحافظ أنزيم الكربونيك أنهيدراز في خلايا الدم الحمراء على أيون البيكربونات في حالة توازن مع ثاني أكسيد الكربون. وبما أن ثاني أكسيد الكربون يغادر الشعيرات الدموية، ويحل الأكسجين محل ثاني أكسيد الكربون في الهيموجلوبين، فإن كمية كافية من أيونات البيكربونات تتحول بسرعة إلى ثاني أكسيد الكربون للحفاظ على التوازن. [38] [45] [46] [47]
الوظائف الثانوية
عندما تتعرض خلايا الدم الحمراء لضغط القص في الأوعية الضيقة، فإنها تطلق ATP ، مما يتسبب في استرخاء جدران الأوعية وتمددها لتعزيز تدفق الدم الطبيعي. [48]
عندما يتم إزالة الأكسجين من جزيئات الهيموجلوبين، تطلق خلايا الدم الحمراء S-Nitrosothiols ، والتي تعمل أيضًا على توسيع الأوعية الدموية، [49] وبالتالي توجيه المزيد من الدم إلى مناطق الجسم التي تعاني من نقص الأكسجين.
يمكن لخلايا الدم الحمراء أيضًا تصنيع أكسيد النيتريك إنزيميًا، باستخدام إل-أرجينين كركيزة، كما تفعل الخلايا البطانية . [50] يؤدي تعرض خلايا الدم الحمراء لمستويات فسيولوجية من إجهاد القص إلى تنشيط إنزيم أكسيد النيتريك وتصدير أكسيد النيتريك، [51] مما قد يساهم في تنظيم توتر الأوعية الدموية.
يمكن لخلايا الدم الحمراء أيضًا إنتاج كبريتيد الهيدروجين ، وهو غاز إشارات يعمل على إرخاء جدران الأوعية الدموية. يُعتقد أن التأثيرات الوقائية للقلب للثوم ترجع إلى قيام خلايا الدم الحمراء بتحويل مركبات الكبريت إلى كبريتيد الهيدروجين. [52]
تلعب خلايا الدم الحمراء أيضًا دورًا في الاستجابة المناعية للجسم : عندما يتم تحللها بواسطة مسببات الأمراض مثل البكتيريا، يطلق الهيموجلوبين الجذور الحرة ، التي تكسر جدار الخلية والغشاء الخاص بمسببات الأمراض، مما يؤدي إلى قتلها. [53] [54]
العمليات الخلوية
نتيجة لعدم احتوائها على الميتوكوندريا ، لا تستخدم خلايا الدم الحمراء أيًا من الأكسجين الذي تنقله؛ وبدلاً من ذلك تنتج ناقل الطاقة ATP عن طريق تحلل الجلوكوز وتخمير حمض اللاكتيك على البيروفات الناتج . [55] [ 56] علاوة على ذلك، يلعب مسار فوسفات البنتوز دورًا مهمًا في خلايا الدم الحمراء؛ راجع نقص نازعة هيدروجين الجلوكوز 6 فوسفات لمزيد من المعلومات.
وبما أن خلايا الدم الحمراء لا تحتوي على نواة، فمن المفترض حاليًا أن تخليق البروتين غائب في هذه الخلايا.
بسبب نقص النوى والعضيات، لا تحتوي خلايا الدم الحمراء الناضجة على DNA ولا يمكنها تخليق أي RNA (على الرغم من أنها تحتوي على RNAs)، [57] [58] وبالتالي لا يمكنها الانقسام ولديها قدرات إصلاح محدودة. [59] عدم القدرة على القيام بتخليق البروتين يعني أنه لا يمكن لأي فيروس أن يتطور لاستهداف خلايا الدم الحمراء الثديية. [60] ومع ذلك، فإن العدوى بالفيروسات البارفو (مثل الفيروس البارفو البشري B19 ) يمكن أن تؤثر على سلائف الكريات الحمر بينما لا يزال لديها DNA، كما هو معترف به من خلال وجود الخلايا الأولية العملاقة مع الجسيمات الفيروسية والأجسام المتضمنة ، وبالتالي استنفاد دم الشبكية مؤقتًا والتسبب في فقر الدم . [61]
دورة الحياة
يتم إنتاج خلايا الدم الحمراء البشرية من خلال عملية تسمى تكوين خلايا الدم الحمراء ، وتتطور من الخلايا الجذعية الملتزمة إلى خلايا الدم الحمراء الناضجة في حوالي 7 أيام. عندما تنضج، تعيش هذه الخلايا في الدورة الدموية لدى الفرد السليم لمدة 100 إلى 120 يومًا (ومن 80 إلى 90 يومًا في الرضيع المكتمل النمو ). [62] في نهاية عمرها، يتم إزالتها من الدورة الدموية. في العديد من الأمراض المزمنة، يتم تقليل عمر خلايا الدم الحمراء.
الخلق
إن عملية تكوين خلايا الدم الحمراء هي العملية التي يتم من خلالها إنتاج خلايا الدم الحمراء الجديدة؛ وتستمر لمدة 7 أيام تقريبًا. ومن خلال هذه العملية، يتم إنتاج خلايا الدم الحمراء بشكل مستمر في نخاع العظم الأحمر للعظام الكبيرة. (في الجنين ، يكون الكبد هو الموقع الرئيسي لإنتاج خلايا الدم الحمراء). ويمكن تحفيز الإنتاج بواسطة هرمون إريثروبويتين (EPO)، الذي يتم تصنيعه بواسطة الكلى. وقبل وبعد مغادرة نخاع العظم مباشرة، تُعرف الخلايا النامية باسم الخلايا الشبكية ؛ وتشكل هذه الخلايا حوالي 1% من خلايا الدم الحمراء المتداولة.
العمر الوظيفي
تبلغ مدة الحياة الوظيفية لخلايا الدم الحمراء حوالي 100-120 يومًا، وخلال هذا الوقت تتحرك خلايا الدم الحمراء باستمرار عن طريق دفع تدفق الدم (في الشرايين ) والسحب (في الأوردة ) ومزيج من الاثنين أثناء اندفاعها عبر الأوعية الدقيقة مثل الشعيرات الدموية. كما يتم إعادة تدويرها في نخاع العظام. [63]
الشيخوخة
تخضع خلايا الدم الحمراء المتقدمة في السن لتغييرات في غشاء البلازما الخاص بها ، مما يجعلها عرضة للتعرف الانتقائي بواسطة الخلايا البلعمية والبلعمة اللاحقة في نظام البلاعم وحيدة النواة ( الطحال والكبد والعقد الليمفاوية )، وبالتالي إزالة الخلايا القديمة والمعيبة وتطهير الدم باستمرار. تسمى هذه العملية بالموت المبرمج لخلايا الدم الحمراء. [64] تحدث هذه العملية عادةً بنفس معدل الإنتاج عن طريق تكون الكريات الحمراء، مما يوازن إجمالي عدد خلايا الدم الحمراء المتداولة. تزداد عملية تكون الكريات الحمراء في مجموعة واسعة من الأمراض بما في ذلك الإنتان ومتلازمة انحلال الدم اليوريمية والملاريا وفقر الدم المنجلي وبيتا ثلاسيميا ونقص إنزيم الجلوكوز 6 فوسفات ديهيدروجينيز ونضوب الفوسفات ونقص الحديد ومرض ويلسون . يمكن أن يحدث فرط تكوّن الكريات الحمراء نتيجة للصدمة الأسموزيّة والإجهاد التأكسدي واستنزاف الطاقة، بالإضافة إلى مجموعة كبيرة ومتنوعة من الوسطاء الداخليين والعوامل الغريبة . يُلاحظ فرط تكوّن الكريات الحمراء في خلايا الدم الحمراء التي تفتقر إلى بروتين كيناز النوع الأول المعتمد على cGMP أو بروتين كيناز AMPK المنشَّط بواسطة AMP. تشمل مثبطات تكوّن الكريات الحمراء إريثروبويتين وأكسيد النيتريك والكاتيكولامينات وتركيزات عالية من اليوريا .
يتم إعادة تدوير معظم نواتج التحلل الناتجة في الجسم. يتم تكسير الهيموجلوبين المكون للهيموجلوبين إلى الحديد (Fe 3+ ) والبيليفيردين . يتم اختزال البيليفيردين إلى بيليروبين ، والذي يتم إطلاقه في البلازما وإعادة تدويره إلى الكبد مرتبطًا بالألبومين . يتم إطلاق الحديد في البلازما لإعادة تدويره بواسطة بروتين حامل يسمى الترانسفيرين . تتم إزالة جميع خلايا الدم الحمراء تقريبًا بهذه الطريقة من الدورة الدموية قبل أن تصبح قديمة بما يكفي للتحلل . يرتبط الهيموجلوبين المتحلل ببروتين في البلازما يسمى الهابتوغلوبين ، والذي لا تفرزه الكلى. [65]
الأهمية السريرية
مرض

تشمل أمراض الدم التي تصيب خلايا الدم الحمراء ما يلي:
- فقر الدم (أو الأنيميا) هي أمراض تتميز بانخفاض قدرة الدم على نقل الأكسجين، بسبب انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء أو بعض الشذوذ في خلايا الدم الحمراء أو الهيموجلوبين.
- فقر الدم الناجم عن نقص الحديد هو فقر الدم الأكثر شيوعا، ويحدث عندما يكون تناول أو امتصاص الحديد من النظام الغذائي غير كاف، ولا يمكن تكوين الهيموجلوبين الذي يحتوي على الحديد.
- فقر الدم الخبيث هو مرض مناعي ذاتي حيث يفتقر الجسم إلى العامل الداخلي المطلوب لامتصاص فيتامين ب 12 من الطعام. فيتامين ب 12 ضروري لإنتاج خلايا الدم الحمراء والهيموجلوبين.
- مرض فقر الدم المنجلي هو مرض وراثي يؤدي إلى جزيئات هيموجلوبين غير طبيعية. عندما تطلق هذه الجزيئات حمولتها من الأكسجين في الأنسجة، تصبح غير قابلة للذوبان، مما يؤدي إلى تشوه خلايا الدم الحمراء. هذه الخلايا الحمراء المنجلية الشكل أقل قابلية للتشوه وأقل مرونة ، مما يعني أنها أصبحت صلبة ويمكن أن تسبب انسداد الأوعية الدموية والألم والسكتات الدماغية وتلف الأنسجة الأخرى.
- الثلاسيميا هو مرض وراثي يؤدي إلى إنتاج نسبة غير طبيعية من وحدات الهيموجلوبين.
- متلازمات الكريات الدموية الكروية الوراثية هي مجموعة من الاضطرابات الوراثية التي تتميز بعيوب في غشاء خلايا الدم الحمراء ، مما يجعل الخلايا صغيرة وكروية الشكل وهشة بدلاً من أن تكون على شكل دونات ومرنة. يتم تدمير خلايا الدم الحمراء غير الطبيعية هذه بواسطة الطحال . هناك العديد من الاضطرابات الوراثية الأخرى لغشاء خلايا الدم الحمراء معروفة. [66]
- فقر الدم اللاتنسجي يحدث بسبب عدم قدرة نخاع العظم على إنتاج خلايا الدم.
- يحدث خلل تنسج خلايا الدم الحمراء النقي بسبب عدم قدرة نخاع العظم على إنتاج خلايا الدم الحمراء فقط.


- انحلال الدم هو المصطلح العام للتحلل المفرط لخلايا الدم الحمراء. يمكن أن يكون له عدة أسباب ويمكن أن يؤدي إلى فقر الدم الانحلالي .
- يقضي طفيلي الملاريا جزءًا من دورة حياته في خلايا الدم الحمراء، ويتغذى على الهيموجلوبين ثم يكسره، مسببًا الحمى. ويعد مرض فقر الدم المنجلي والثلاسيميا أكثر شيوعًا في مناطق الملاريا ، لأن هذه الطفرات توفر بعض الحماية ضد الطفيلي.
- كثرة الكريات الحمر (أو كريات الدم الحمراء) هي أمراض تتميز بفائض من خلايا الدم الحمراء. يمكن أن تتسبب اللزوجة المتزايدة للدم في ظهور عدد من الأعراض.
- في مرض كثرة الحمر الحقيقية، ينتج العدد المتزايد من خلايا الدم الحمراء عن خلل في نخاع العظم.
- تظهر العديد من الأمراض الدقيقة الوعائية ، بما في ذلك التخثر المنتشر داخل الأوعية الدموية والاعتلالات الدقيقة الوعائية الخثارية ، مع شظايا خلايا الدم الحمراء المميزة (التشخيصية) والتي تسمى الخلايا البلعمية . تولد هذه الأمراض خيوطًا من الفيبرين تقطع خلايا الدم الحمراء أثناء محاولتها المرور عبر الجلطة .
نقل الدم
قد يتم التبرع بخلايا الدم الحمراء كجزء من نقل الدم . قد يتم التبرع بالدم من شخص آخر، أو تخزينه من قبل المتلقي في تاريخ سابق. يتطلب الدم المتبرع به عادةً فحصًا للتأكد من أن المتبرعين لا يحملون عوامل خطر لوجود أمراض منقولة بالدم، أو لن يعانوا من أنفسهم بالتبرع بالدم. يتم عادةً جمع الدم واختباره بحثًا عن الأمراض الشائعة أو الخطيرة التي تنتقل عن طريق الدم بما في ذلك التهاب الكبد B والتهاب الكبد C وفيروس نقص المناعة البشرية. يتم تحديد فصيلة الدم (A أو B أو AB أو O) أو منتج الدم ومطابقته مع دم المتلقي لتقليل احتمالية حدوث تفاعل انحلالي حاد لنقل الدم ، وهو نوع من تفاعلات نقل الدم . يتعلق هذا بوجود المستضدات على سطح الخلية. بعد هذه العملية، يتم تخزين الدم واستخدامه خلال فترة قصيرة. يمكن إعطاء الدم كمنتج كامل أو خلايا الدم الحمراء منفصلة كخلايا دم حمراء معبأة .
غالبًا ما يتم نقل الدم عند وجود فقر دم معروف أو نزيف نشط أو عند توقع فقدان دم خطير، كما هو الحال قبل إجراء عملية جراحية. قبل نقل الدم، يتم اختبار عينة صغيرة من دم المتلقي مع عملية نقل الدم في عملية تُعرف باسم المطابقة المتبادلة .
في عام 2008، تم الإبلاغ عن نجاح تحويل الخلايا الجذعية الجنينية البشرية إلى خلايا دم حمراء في المختبر. كانت الخطوة الصعبة هي حث الخلايا على إخراج نواتها؛ وقد تم تحقيق ذلك من خلال زراعة الخلايا على الخلايا الجذعية من نخاع العظم. ومن المأمول أن يتم استخدام خلايا الدم الحمراء الاصطناعية هذه في نهاية المطاف لنقل الدم. [67]
سيتم إجراء تجربة على البشر في عام 2022، باستخدام الدم المزروع من الخلايا الجذعية المأخوذة من دم المتبرع. [68]
الاختبارات

تتضمن العديد من فحوصات الدم فحص خلايا الدم الحمراء. وتشمل هذه عد خلايا الدم الحمراء (عدد خلايا الدم الحمراء لكل حجم من الدم)، وحساب الهيماتوكريت (نسبة حجم الدم الذي تشغله خلايا الدم الحمراء)، ومعدل ترسيب كريات الدم الحمراء . ويجب تحديد فصيلة الدم للتحضير لنقل الدم أو زراعة الأعضاء .
يتم تشخيص العديد من الأمراض التي تصيب خلايا الدم الحمراء من خلال فحص طبقة الدم (أو لطاخة الدم المحيطية)، حيث يتم تلطيخ طبقة رقيقة من الدم على شريحة المجهر. وقد يكشف هذا عن خلل في شكل خلايا الدم الحمراء. عندما تحدث خلايا الدم الحمراء أحيانًا على شكل كومة، جانب مسطح بجوار جانب مسطح. يُعرف هذا باسم تكوين الرولو ، ويحدث بشكل أكثر تكرارًا إذا ارتفعت مستويات بروتينات مصل معينة، على سبيل المثال أثناء الالتهاب .
الفصل وتنشيط الدم
يمكن الحصول على خلايا الدم الحمراء من الدم الكامل عن طريق الطرد المركزي ، والذي يفصل الخلايا عن بلازما الدم في عملية تُعرف باسم تجزئة الدم . تُستخدم خلايا الدم الحمراء المعبأة ، والتي يتم تصنيعها بهذه الطريقة من الدم الكامل مع إزالة البلازما، في طب نقل الدم . [69] أثناء التبرع بالبلازما ، يتم ضخ خلايا الدم الحمراء مرة أخرى إلى الجسم على الفور ويتم جمع البلازما فقط.
حاول بعض الرياضيين تحسين أدائهم عن طريق المنشطات في الدم : أولاً يتم استخراج حوالي 1 لتر من دمائهم، ثم يتم عزل خلايا الدم الحمراء وتجميدها وتخزينها، لإعادة حقنها قبل المنافسة بفترة وجيزة. (يمكن حفظ خلايا الدم الحمراء لمدة 5 أسابيع عند -79 درجة مئوية أو -110 درجة فهرنهايت، أو أكثر من 10 سنوات باستخدام المواد الواقية من التجمد [70] ) يصعب اكتشاف هذه الممارسة ولكنها قد تعرض الجهاز القلبي الوعائي البشري للخطر والذي ليس مجهزًا للتعامل مع الدم الناتج عن اللزوجة العالية . تتضمن طريقة أخرى للمنشطات في الدم الحقن بالإريثروبويتين لتحفيز إنتاج خلايا الدم الحمراء. كلتا الممارستين محظورتان من قبل الوكالة العالمية لمكافحة المنشطات .
تاريخ
كان أول شخص يصف خلايا الدم الحمراء هو عالم الأحياء الهولندي الشاب يان سفامردام ، الذي استخدم مجهرًا مبكرًا في عام 1658 لدراسة دم الضفدع. [71] دون علم بهذا العمل، قدم أنطون فان ليوينهوك وصفًا مجهريًا آخر في عام 1674، وهذه المرة قدم وصفًا أكثر دقة لخلايا الدم الحمراء، حتى أنه قارب حجمها، "25000 مرة أصغر من حبة رمل ناعمة".
في أربعينيات القرن الثامن عشر، تمكن فينسينزو مينجيني في بولونيا من إثبات وجود الحديد عن طريق تمرير مغناطيس على المسحوق أو الرماد المتبقي من خلايا الدم الحمراء الساخنة.
في عام 1901، نشر كارل لاندشتاينر اكتشافه للفصائل الدموية الرئيسية الثلاث - A وB وC (التي أعاد تسميتها لاحقًا إلى O). وصف لاندشتاينر الأنماط المنتظمة التي تحدث بها التفاعلات عند خلط المصل بخلايا الدم الحمراء، وبالتالي تحديد التركيبات المتوافقة والمتضاربة بين فصائل الدم هذه. بعد عام واحد، حدد ألفريد فون ديكاستيلو وأدريانو ستورلي، وهما زميلان لاندشتاينر، فصيلة دم رابعة - AB.
في عام 1959، باستخدام علم البلورات بالأشعة السينية ، تمكن ماكس بيروتز من كشف بنية الهيموجلوبين ، وهو بروتين خلايا الدم الحمراء الذي يحمل الأكسجين. [72]
تم العثور على أقدم خلايا الدم الحمراء السليمة التي تم اكتشافها على الإطلاق في مومياء طبيعية لرجل توفي حوالي عام 3255 قبل الميلاد. تم اكتشاف هذه الخلايا في مايو 2012. [73]
انظر أيضا
- قائمة أنواع الخلايا المميزة في جسم الإنسان البالغ
- تدريب الارتفاع
- بديل الدم
- مؤشرات خلايا الدم الحمراء
- المصل (الدم)
- جمع فصيلة الدم
مراجع
- ^ كومار ف، عباس أيه كيه، فاوستو إن، ميتشل آر إن (2007). علم الأمراض الأساسي لروبنز (الطبعة الثامنة). سوندرز.
- ^ "خلايا الدم". مؤرشف من الأصل في 23 يوليو 2016.
- ^ D'Alessandro A, Dzieciatkowska M, Nemkov T, Hansen KC (مارس 2017). "تحديث تحليل البروتينات في خلايا الدم الحمراء: هل هناك المزيد لاكتشافه؟". نقل الدم = Trasfusione del Sangue . 15 (2): 182–187. doi :10.2450/2017.0293-16. PMC 5336341. PMID 28263177 .
- ^ إيريش ساكمان ، بنية الأغشية البيولوجية ووظيفتها ، دليل الفيزياء البيولوجية، (حرره ر. ليبوفسكي وإي. ساكمان، المجلد 1، إلسفير، 1995)
- ^ ab Blom JA (2003). مراقبة التنفس والدورة الدموية. CRC Press. ص. 27. ISBN 978-0-203-50328-7.
- ^ Hatton IA, Galbraith ED, Merleau NS, Miettinen TP, Smith BM, Shander JA (سبتمبر 2023). "عدد الخلايا البشرية وتوزيع الحجم". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 120 (39): e2303077120. رمز Bibcode : 2023PNAS..12003077H. doi : 10.1073/pnas.2303077120. PMC 10523466. PMID 37722043 .
- ^ Sender R, Fuchs S, Milo R (أغسطس 2016). "تقديرات منقحة لعدد الخلايا البشرية والبكتيريا في الجسم". PLOS Biology . 14 (8): e1002533. doi : 10.1371/journal.pbio.1002533 . PMC 4991899. PMID 27541692 .
- ^ دين إل (2005). فصائل الدم ومستضدات خلايا الدم الحمراء. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (الولايات المتحدة).
- ^ ab Pierigè F, Serafini S, Rossi L, Magnani M (يناير 2008). "توصيل الأدوية المستندة إلى الخلايا". Advanced Drug Delivery Reviews . 60 (2): 286–295. doi :10.1016/j.addr.2007.08.029. PMID 17997501.
- ^ ab Gulliver G (1875). "حول حجم وشكل كريات الدم الحمراء في الفقاريات، مع رسومات لها بمقياس موحد، وجداول موسعة ومنقحة للقياسات". وقائع جمعية علم الحيوان في لندن . 1875 : 474-495.
- ^ Ruud JT (مايو 1954). "الفقاريات بدون كريات الدم الحمراء وصبغة الدم". مجلة الطبيعة . 173 (4410): 848–850. رمز Bibcode :1954Natur.173..848R. doi :10.1038/173848a0. PMID 13165664. S2CID 3261779.
- ^ كارول س (2006). صنع الأصلح . دبليو دبليو نورتون. رقم الكتاب المعياري الدولي 978-0-393-06163-5.
- ^ Maton A, Hopkins J, McLaughlin CW, Johnson S, Warner MQ, LaHart D, Wright JD (1993). Human Biology and Health . Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-981176-0.
- ^ Anthis N (17 أبريل 2008). "لماذا الأوردة زرقاء؟". Scienceblogs . تم الاسترجاع في 23 أبريل 2015 .
- ^ Snyder GK, Sheafor BA (1999). "خلايا الدم الحمراء: محور تطور الجهاز الدوري للفقاريات". علم الأحياء التكاملي والمقارنة . 39 (2): 189-198. doi : 10.1093/icb/39.2.189 .
- ^ "BBC Bitesize – GCSE Biology – Blood – Revision 2". www.bbc.co.uk . تم الاسترجاع في 26 نوفمبر 2017 .
- ^ ab Gregory TR (2001). "كلما كانت قيمة C أكبر، كلما كانت الخلية أكبر: حجم الجينوم وحجم خلايا الدم الحمراء في الفقاريات". خلايا الدم والجزيئات والأمراض . 27 (5): 830-843. CiteSeerX 10.1.1.22.9555 . doi :10.1006/bcmd.2001.0457. PMID 11783946.
- ^ Goodman SR, Kurdia A, Ammann L, Kakhniashvili D, Daescu O (ديسمبر 2007). "البروتينات والتفاعلات في خلايا الدم الحمراء البشرية". علم الأحياء التجريبي والطب . 232 (11): 1391–1408. doi :10.3181/0706-MR-156. PMID 18040063. S2CID 32326166.
- ^ Turgeon ML (2004). علم الدم السريري: النظرية والإجراءات. Lippincott Williams & Wilkins. ص. 100. ISBN 9780781750073.
- ^ McLaren CE, Brittenham GM, Hasselblad V (أبريل 1987). "التقييم الإحصائي والرسومي لتوزيعات حجم كريات الدم الحمراء". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء . 252 (4 Pt 2): H857–H866. CiteSeerX 10.1.1.1000.348 . doi :10.1152/ajpheart.1987.252.4.H857. PMID 3565597.
- ^ بيانكوني إي، بيوفيسان أ، فاشين إف، بيرودي أ، كاسادي آر، فرابيتي إف، وآخرون. (1 نوفمبر 2013). "تقدير عدد الخلايا في جسم الإنسان". حوليات علم الأحياء البشري . 40 (6): 463-471. دوى : 10.3109/03014460.2013.807878 . اتش دي ال :11585/152451. بميد 23829164. S2CID 16247166.
- ^ Hillman RS, Ault KA, Rinder HM (2005). علم الدم في الممارسة السريرية: دليل التشخيص والإدارة (الطبعة الرابعة). McGraw-Hill Professional. ص. 1. ISBN 978-0-07-144035-6.
- ^ استقلاب الحديد، علم الأمراض بجامعة فيرجينيا. تم الوصول إليه في 22 سبتمبر 2007.
- ^ Bridges KR. "Transferrin and Iron Transport Physiology". مركز معلومات اضطرابات فقر الدم المنجلي والثلاسيميا . تم الاسترجاع في 26 مارس 2023 .
- ^ Cohen WD (1982). "النظام الخلوي لكريات الدم الحمراء غير الثديية الخالية من النواة". Protoplasma . 113 : 23–32. doi :10.1007/BF01283036. S2CID 41287948.
- ^ وينجستراند كي جي (1956). “كريات الدم الحمراء غير المنواة في سمكة teleostean Maurolicus mülleri (Gmelin)”. Zeitschrift für Zellforschung und Microskopische Anatomie . 45 (2): 195-200. دوى :10.1007/BF00338830. بميد 13402080. S2CID 12916049.
- ^ Mueller, RL; Gregory, TR; Gregory, SM; Hsieh, A.; Boore, JL (2008). "Genome size, cell size, and the evolution of enucleated erythrocytes in attenuate salamanders". علم الحيوان . 111 (3): 218–230. رمز Bibcode :2008Zool..111..218M. doi :10.1016/j.zool.2007.07.010. PMC 2435017. PMID 18328681 .
- ^ abc Yazdanbakhsh K, Lomas-Francis C, Reid ME (أكتوبر 2000). "فصائل الدم والأمراض المرتبطة بالتشوهات الوراثية لغشاء خلايا الدم الحمراء". مراجعات طب نقل الدم . 14 (4): 364-374. doi :10.1053/tmrv.2000.16232. PMID 11055079.
- ^ abc Mohandas N, Gallagher PG (نوفمبر 2008). "غشاء خلايا الدم الحمراء: الماضي والحاضر والمستقبل". Blood . 112 ( 10): 3939–3948. doi :10.1182/blood-2008-07-161166. PMC 2582001. PMID 18988878.
- ^ Rodi PM, Trucco VM, Gennaro AM (يونيو 2008). "العوامل التي تحدد مقاومة المنظفات لأغشية كريات الدم الحمراء". الكيمياء الحيوية الفيزيائية . 135 (1-3): 14-18. doi :10.1016/j.bpc.2008.02.015. hdl : 11336/24825 . PMID 18394774.
- ^ Hempelmann E, Götze O (1984). "توصيف البروتينات الغشائية عن طريق تلطيخ الفضة متعدد الألوان". Hoppe-Seyler's Z Physiol Chem . 365 : 241–42.
- ^ Iolascon A, Perrotta S, Stewart GW (مارس 2003). "عيوب غشاء خلايا الدم الحمراء". مراجعات في علم الدم السريري والتجريبي . 7 (1): 22–56. PMID 14692233.
- ^ Fisel P, Schaeffeler E, Schwab M (يوليو 2018). "الأهمية السريرية والوظيفية لعائلة ناقل أحادي الكربوكسيل في علم الأمراض الفسيولوجية والعلاج الدوائي". العلوم السريرية والترجمة . 11 (4): 352-364. doi :10.1111/cts.12551. PMC 6039204. PMID 29660777 .
- ^ Denomme GA (يوليو 2004). "بنية ووظيفة الجزيئات التي تحمل مستضدات خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية البشرية". مراجعات طب نقل الدم . 18 (3): 203-231. doi :10.1016/j.tmrv.2004.03.006. PMID 15248170.
- ^ Tokumasu F، Ostera GR، Amaratunga C، Fairhurst RM (2012) تعديلات في جهد زيتا لغشاء خلايا الدم الحمراء بسبب عدوى المتصورة المنجلية . Exp Parasitol
- ^ Guyton AC (1976). "Ch. 41 Transport of Oxygen and Carbon Dioxide in the Blood and Body Fluids". Textbook of Medical Physiology (Fifth ed.). Philadelphia, PA: WB Saunders. p. 556. ISBN 0-7216-4393-0تبلغ نسبة التبادل التنفسي
1:1 عند استهلاك الكربوهيدرات، وتصل إلى 0.7 عند استهلاك الدهون.
- ^ West JB (1974). "Gas Transport to the Periphery". Respiratory Physiology – the essentials . بالتيمور، ماريلاند: ويليامز وويلكينز. ص. 80. ISBN 0-683-08932-3.
الحالة الحمضية القاعدية: يؤثر نقل ثاني أكسيد الكربون بشكل عميق على الحالة الحمضية القاعدية للدم والجسم ككل. تفرز الرئة أكثر من 10000 ملي مكافئ من حمض الكربونيك يوميًا مقارنة بأقل من 100 ملي مكافئ من الأحماض الثابتة بواسطة الكلى.
- ^ ab Guyton AC (1976). "Ch. 41 Transport of Oxygen and Carbon Dioxide in the Blood and Body Fluids". Textbook of Medical Physiology (Fifth ed.). فيلادلفيا، بنسلفانيا: WB Saunders. ص 553-554. ISBN 0-7216-4393-0.
تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء في خلايا الدم الحمراء - تأثير أنزيم الكربونيك أنهيدراز
- ^ Guyton AC (1976). "Ch. 41 Transport of Oxygen and Carbon Dioxide in the Blood and Body Fluids". Textbook of Medical Physiology (Fifth ed.). Philadelphia, PA: WB Saunders. ص 553-554. ISBN 0-7216-4393-0.
يحفز أنزيم الكربونيك أنهيدراز التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون والماء.
- ^ Comroe Jr JH (1965). "نقل وإزالة ثاني أكسيد الكربون". علم وظائف الأعضاء التنفسية (طبعة 1971). شيكاغو، إلينوي: دار النشر الطبية السنوية. ص 176. ISBN 0-8151-1824-4[أندراز الكربونيك
] يجعل التفاعل يتجه نحو اليمين أسرع بنحو 13000 مرة
- ^ Diem K, Lentner C, eds. (1970). "Blood Gasses". Documenta Geigy Scientific Tables (الطبعة السابعة). Basle, Switzerland: Ciba-Geigy Limited. ص 570-571.
في البلازما، يوجد حوالي 5% من ثاني أكسيد الكربون في محلول فيزيائي، 94% على شكل بيكربونات و1% على شكل مركبات كاربامين؛ وفي كريات الدم الحمراء، تكون الأرقام المقابلة هي 7% و82% و11%.
- ^ Guyton AC (1976). "Ch. 41 Transport of Oxygen and Carbon Dioxide in the Blood and Body Fluids". Textbook of Medical Physiology (Fifth ed.). Philadelphia, PA: WB Saunders. p. 554. ISBN 0-7216-4393-0.
من الشكل 41-5، يشكل الزئبق وثاني أكسيد الكربون حوالي 23% والبيكربونات حوالي 70% من إجمالي ثاني أكسيد الكربون المنقول إلى الرئتين.
- ^ Comroe J (1965). "Pulmonary Gas Diffusion". Physiology of Respiration (طبعة 1971). Chicago, IL: Year Book Medical Publishers. ص. 140. ISBN 0-8151-1824-4على الرغم من كونه جزيئًا أثقل ،
إلا أنه نظرًا لقدرته على الذوبان بشكل أكبر، فإن معدل انتشار ثاني أكسيد الكربون النسبي يبلغ حوالي 20 ضعف معدل انتشار الأكسجين.
- ^ Guyton AC (1976). "Ch. 41 Transport of Oxygen and Carbon Dioxide in the Blood and Body Fluids". Textbook of Medical Physiology (Fifth ed.). Philadelphia, PA: WB Saunders. p. 553. ISBN 0-7216-4393-0ينتشر ثاني أكسيد الكربون خارج خلايا الأنسجة
في صورة غازية (ولكن ليس بتأثير كبير في صورة البيكربونات لأن غشاء الخلية أقل نفاذية للبيكربونات من الغاز المذاب).
- ^ Comroe Jr JH (1965). "نقل وإزالة ثاني أكسيد الكربون". علم وظائف الأعضاء التنفسية (طبعة 1971). شيكاغو، إلينوي: دار النشر الطبية السنوية. ص 175-177. رقم ISBN 0-8151-1824-4.
حدث التخزين المؤقت في خلايا الدم الحمراء
- ^ West JB (1974). "Gas Transport to the Periphery". Respiratory Physiology – the essentials . بالتيمور، ماريلاند: ويليامز وويلكينز. ص 77-79. ISBN 0-683-08932-3.
نقل ثاني
أكسيد الكربون
- ^ Stone WE (1973). "Ch. 6-1 Uptake and Delivery of the Respiratory Gasses". في Brobeck JR (محرر). الأساس الفسيولوجي للممارسة الطبية لبيست وتايلور (الطبعة التاسعة). بالتيمور، ماريلاند: ويليامز وويلكينز. ص 6.16-6.18. ISBN 0-683-10160-9.
نقل ثاني أكسيد الكربون على شكل بيكربونات
- ^ Wan J, Ristenpart WD, Stone HA (أكتوبر 2008). "ديناميكيات إطلاق ATP الناتج عن القص من خلايا الدم الحمراء". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 105 (43): 16432–16437. Bibcode :2008PNAS..10516432W. doi : 10.1073/pnas.0805779105 . PMC 2575437. PMID 18922780 .
- ^ Diesen DL, Hess DT, Stamler JS (أغسطس 2008). "توسع الأوعية الدموية الناجم عن نقص الأكسجين بواسطة خلايا الدم الحمراء: دليل على إشارة تعتمد على s-nitrosothiol". Circulation Research . 103 (5): 545–553. doi :10.1161/CIRCRESAHA.108.176867. PMC 2763414. PMID 18658051 .
- ^ Kleinbongard P, Schulz R, Rassaf T, Lauer T, Dejam A, Jax T, et al. (أبريل 2006). "تعبر خلايا الدم الحمراء عن إنزيم أكسيد النيتريك الوظيفي البطاني". Blood . 107 (7): 2943–2951. doi : 10.1182/blood-2005-10-3992 . PMID 16368881. S2CID 38270024.
- ^ Ulker P, Sati L, Celik-Ozenci C, Meiselman HJ, Baskurt OK (2009). "التحفيز الميكانيكي لآليات تخليق أكسيد النيتريك في كريات الدم الحمراء". علم الأحياء . 46 (2): 121-132. doi :10.3233/BIR-2009-0532. PMID 19458415.
- ^ Benavides GA, Squadrito GL , Mills RW, Patel HD, Isbell TS, Patel RP, et al. (نوفمبر 2007). "Hydrogen sulfide mediates the vasoactivity of garlic". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 104 (46): 17977–17982. Bibcode :2007PNAS..10417977B. doi : 10.1073/pnas.0705710104 . PMC 2084282. PMID 17951430 .
- ^ Kesava S (1 سبتمبر 2007). "خلايا الدم الحمراء لا تقوم فقط بنقل الأكسجين؛ تظهر النتائج الجديدة التي توصل إليها فريق جامعة سنغافورة الوطنية أنها تهاجم البكتيريا بقوة أيضًا" (PDF) . صحيفة ستريتس تايمز . تم الاسترجاع في 26 مارس 2013 .
- ^ Jiang N, Tan NS, Ho B, Ding JL (أكتوبر 2007). "أنواع الأكسجين التفاعلية المولدة بالبروتين التنفسي كاستراتيجية مضادة للميكروبات". Nature Immunology . 8 (10): 1114–1122. doi :10.1038/ni1501. PMID 17721536. S2CID 11359246.
- ^ بيرج جي إم، تيموكزكو جي إل، سترير إل (2012). الكيمياء الحيوية (الطبعة السابعة). نيويورك: دبليو إتش فريمان. ص 455، 609. ردمك 9781429229364.
- ^ Tilton WM, Seaman C, Carriero D, Piomelli S (أغسطس 1991). "تنظيم تحلل الجلوكوز في كريات الدم الحمراء: دور نسبة اللاكتات/البيروفات وNAD/NADH". مجلة الطب المخبري والسريري . 118 (2): 146-152. PMID 1856-577.
- ^ Kabanova S, Kleinbongard P, Volkmer J, Andrée B, Kelm M, Jax TW (2009). "تحليل التعبير الجيني لخلايا الدم الحمراء البشرية". المجلة الدولية للعلوم الطبية . 6 (4): 156-159. doi :10.7150/ijms.6.156. PMC 2677714. PMID 19421340 .
- ^ Jain V, Yang WH, Wu J, Roback JD, Gregory SG, Chi JT (2022). "تحليل تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية لخلايا الدم الحمراء البشرية". Frontiers in Physiology . 13 : 828700. doi : 10.3389/fphys.2022.828700 . PMC 9065680. PMID 35514346 .
- ^ ألبرتس، بروس؛ جونسون، ألكسندر؛ لويس، جوليان؛ راف، مارتن؛ روبرتس، كيث؛ والتر، بيتر (2002). "تكوين كريات الدم الحمراء يعتمد على هرمون إريثروبويتين". علم الأحياء الجزيئي للخلية (الطبعة الرابعة). نيويورك: جارلاند. رقم ISBN 0-8153-4072-9تم الاسترجاع بتاريخ 30 نوفمبر 2023 .
- ^ زيمر سي (27 مارس 2007). "علماء يستكشفون طرقًا لإغراء الفيروسات حتى الموت". نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 26 مارس 2013 .
- ^ Heegaard ED, Brown KE (يوليو 2002). "Human parvovirus B19". Clinical Microbiology Reviews . 15 (3): 485–505. doi : 10.1128/CMR.15.3.485-505.2002. PMC 118081. PMID 12097253.
- ^ هاريسون كيه إل (يونيو 1979). "مدة حياة كريات الدم الحمراء للجنين". المجلة الأسترالية لطب الأطفال . 15 (2): 96-97. doi :10.1111/j.1440-1754.1979.tb01197.x. PMID 485998. S2CID 5370064.
- ^ Higgins JM (مارس 2015). "ديناميكيات تعداد خلايا الدم الحمراء". Clinics in Laboratory Medicine . 35 (1): 43–57. doi :10.1016/j.cll.2014.10.002. PMC 4717490. PMID 25676371 .
- ^ Lang F, Lang E, Föller M (أكتوبر 2012). "علم وظائف الأعضاء وعلم الأمراض لمرض داء الكريات البيض". طب نقل الدم وعلاج الدم . 39 (5): 308-314. doi :10.1159/000342534. PMC 3678267. PMID 23801921 .
- ^ Föller M, Huber SM, Lang F (أكتوبر 2008). "الموت الخلوي المبرمج لكريات الدم الحمراء". IUBMB Life . 60 (10): 661–668. doi : 10.1002/iub.106 . PMID 18720418. S2CID 41603762.
- ^ An X, Mohandas N (مايو 2008). "اضطرابات غشاء خلايا الدم الحمراء". المجلة البريطانية لأمراض الدم . 141 (3): 367–375. doi :10.1111/j.1365-2141.2008.07091.x. PMID 18341630. S2CID 7313716.
- ^ Coghlan A (19 أغسطس 2008). "أول خلايا دم حمراء مزروعة في المختبر". New Scientist . تم استرجاعه في 26 مارس 2023 .
- ^ "الباحثون يجرون تجارب على نقل الدم المزروع في المختبر: ما الذي يجب معرفته". medicalnewstoday.com . MedicalNewsToday. 11 نوفمبر 2022. مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2022 . تم الاسترجاع 17 نوفمبر 2022 .
أطلق فريق من الباحثين بقيادة وحدة الدم والزراعة التابعة للخدمة الصحية الوطنية (NHS) مؤخرًا أول تجربة سريرية لنقل خلايا الدم الحمراء المزروعة في المختبر إلى إنسان حي.
- ^ "نشرة معلومات عن الدم ومنتجات الدم" (PDF) . الجمعية الأمريكية لبنوك الدم، الصليب الأحمر الأمريكي، مراكز الدم الأمريكية. مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 أكتوبر 2011. تم الاسترجاع في 1 نوفمبر 2010 .
- ^ Valeri CR (8 فبراير 1996). "Frozen Red Cell Technology". في Sparacino L، Manning FJ (المحرران). Blood Groups and Red Cell Antigens . National Academies Press (US) – via www.ncbi.nlm.nih.gov.
- ^ "Swammerdam, Jan (1637–1680)"، McGraw Hill AccessScience، 2007. تم الوصول إليه في 27 ديسمبر 2007.
- ^ "ماكس ف. بيروتز – السيرة الذاتية". NobelPrize.org . تم الاسترجاع في 23 أكتوبر 2018 .
- ^ باباس س (2 مايو 2012). "مومياء "الرجل الجليدي" تحتوي على أقدم خلايا دم في العالم". فوكس نيوز . تم الاسترجاع في 2 مايو 2012 .
روابط خارجية
- فصائل الدم ومستضدات خلايا الدم الحمراء بقلم لورا دين. كتاب مدرسي يمكن البحث فيه وتنزيله عبر الإنترنت في المجال العام.
- قاعدة بيانات أحجام كريات الدم الحمراء للفقاريات.
- الذهب الأحمر، موقع PBS يحتوي على حقائق وتاريخ
