Vervormbaarheid van rode bloedcellen

De Vervormbaarheid van rode bloedcellen of flexibiliteit van de rode bloedcellen stelt de cellen in staat door vaten met verschillende lumina te gaan. Bovendien veranderen erytrocyten hun vorm afhankelijk van de temperatuur en de stroomsnelheid van het bloed, waardoor tegelijkertijd de viscositeit van het bloed verandert. Erytrocyten krijgen een abnormale vorm, bijvoorbeeld in de context van sferische of sikkelcelanemie.

Wat is de vervormbaarheid van erytrocyten?

De rode bloedcellen worden ook wel erytrocyten genoemd. De bloedcellen bevatten wat bekend staat als hemoglobine en zijn daarom verantwoordelijk voor het transport van zuurstof in het menselijk lichaam. Zuurstof is nodig voor alle lichaamsweefsels om te overleven. In het gebied van de longen komt de zuurstof in het bloed terecht, waar het in ongebonden en gebonden vorm aanwezig is.

Er is een bindingsaffiniteit tussen zuurstof en het hemoglobine van de rode bloedcellen in de longomgeving. Gebonden aan de rode bloedcellen, beweegt de zuurstof met het bloed naar alle delen van het menselijk lichaam. Doordat tijdens de reis door het lichaam het milieu beetje bij beetje verandert en daarmee de bindingsaffiniteit wordt verminderd, wordt de zuurstof uiteindelijk weer vrijgegeven en opgenomen door de doelweefsels.

De vervormbaarheid van rode bloedcellen is een van de belangrijkste eigenschappen van rode bloedcellen. Vanwege hun flexibiliteit zijn de erytrocyten in staat om de smalste bloedvaten met het bloed te passeren en om door de kleinste haarvaten te gaan. Dit fenomeen is vooral relevant voor de zuurstoftoevoer naar alle lichaamsweefsels. Door de vervormbaarheid van het erytrocytenmembraan kunnen de rode bloedcellen de dunste poriën passeren. Bij elke verandering in vorm van de erytrocyten veranderen de vloei-eigenschappen en viscositeit van het bloed.

Functie en taak

De vorm van de rode bloedcellen vergroot hun oppervlakte en maakt zo een verbeterde gasuitwisseling mogelijk. Vanwege hun hoge flexibiliteit kunnen erytrocyten ook migreren door haarvaten, die een kleinere diameter hebben dan de erytrocyten zelf. Erytrocyten vervormen of aggregeren tot rouleaux als onderdeel van pseudo-agglutinatie, vooral wanneer ze door nauwe haarvaten gaan.

Onder het celmembraan van de rode bloedcellen ligt een stralend netwerk van structurerende en dicht op elkaar geplaatste filamenten, dat bekend staat als het erythocytcytoskelet en dient om een ​​biconcave vorm te behouden. Eiwitten zoals spectrine en ankyrine zijn essentiële componenten van cellen en dragen bij aan hun vervormbaarheid. Afgezien van hun typische biconcave vorm, kunnen erytrocyten verschillende vormen aannemen dankzij hun flexibiliteit.

In hun basisvorm staan ​​de rode bloedcellen bekend als discocyten. De bloedcellen in stromend bloed nemen deze biconcave schijfvorm aan. Er zijn echter enkele tientallen verschillende vormvarianten. In smallere capillairen worden de cellen bijvoorbeeld stomatocyten, en in deze context hebben ze de vorm van een gevouwen kom, waardoor ze gemakkelijker door de haarvaten met een smal lumen kunnen. Dacryocyten daarentegen zijn traanvormig en echinocyten zijn erwtenappelvormige erytrocyten, zoals gevonden in hypertone oplossingen.

De flexibiliteit van de erytrocyten heeft voornamelijk invloed op de viscositeit van het bloed. Dit betekent de viscositeit van het bloed, die de materiaaleigenschappen combineert met de eigenschappen van vloeistoffen. Het bloed vertoont door zijn viscositeit een aangepast stromingsgedrag en gedraagt ​​zich niet als een Newtoniaanse vloeistof. Het stromingsgedrag is niet proportioneel, maar grillig. Naast het Fåhraeus-Lindqvist-effect zijn de hematocriet, de temperatuur en de stroomsnelheid hiervoor verantwoordelijk.

In deze context speelt de vervormbaarheid van de erytrocyten, inclusief de aggregatie van erytrocyten, een grote rol. Door deze relaties kan het bloed anders in verschillende delen van het lichaam stromen en wordt voorkomen dat de cellulaire bloedcomponenten samenklonteren. Wanneer de bloedstroom langzaam is, klampen erytrocyten zich aan elkaar vast en vormen ze ketens. Deze rolvorming of agglomeratie moet tot op zekere hoogte als fysiologisch worden opgevat.

Ziekten en aandoeningen

De vervormbaarheid van de erytrocyten wordt bij verschillende ziekten verminderd. Bij nog andere ziekten van het bloedsysteem zijn de rode bloedcellen in afwijkende vormvarianten. Elke afwijking in de vorm van de erytrocyten of een vermindering van hun vervormbaarheid beïnvloedt de viscositeit van het bloed en kan dienovereenkomstig ernstige gevolgen hebben. In de vorm van zogenaamde acanthocyten zijn de rode bloedcellen bijvoorbeeld stekelige cellen. Dit is bijvoorbeeld de vorm van erytrocyten wanneer het metabolisme van fosfolipiden wordt verstoord.

Anulocyten zijn op hun beurt ringvormige erytrocyten, omdat ze aanwezig zijn bij hoogwaardige bloedarmoede. In de vorm van fragmentocyten komen erytrocyten voor bij het fenomeen van intravasculaire hemolyse. Macrocyten zijn ook een pathologische variant van de rode bloedcellen. De erytrocyten worden sterk vergroot, zoals bijvoorbeeld het geval kan zijn bij foliumzuurgebrek. Ook bij megaloblastaire anemie worden de rode bloedcellen vergroot. Deze vormvariant wordt een megalocyt genoemd. De bloedbestanddelen bij ziekten door ijzertekort en hemoglobinedeficiëntie worden verkleind tot zogenaamde microcyten.

Een van de bekendste vormziekten van erytrocyten is sferoïdecelanemie, waarbij de rode bloedcellen verschijnen als kleine, bolvormige microsferocyten. Sikkelcelanemie is eveneens bekend als sferische celanemie. Als onderdeel van deze ziekte veranderen de rode bloedcellen hun fysiologische vorm in een sikkelvorm, de zogenaamde sikkelcel.

In de context van ijzertekort, pernicieuze anemie en beenmerglaesies nemen de cellen weer de abnormale vorm van poikilocyten aan. De rode bloedcellen zijn daarentegen de doelwitcellen in de context van thalassemie, toxische anemie of bloedarmoede door ijzertekort. Deze vormvariant wordt gekenmerkt door de ringvormige opstelling van de hemoglobine.

Zelfs na mechanische schade veranderen de erytrocyten van vorm naar een abnormale vorm: de zogenaamde schistocyt. Dit zijn misvormde erytrocyten die uiteindelijk slechts een fragment zijn van de rode bloedcellen. Een verhoogde rolvorming van de erytrocyten duidt op ontstekingsverschijnselen in de context van immuuncomplexziekten.