Osmotische weerstand van rode bloedcellen is een maatstaf voor hoe sterk de membranen die rode bloedcellen omringen een osmotische drukgradiënt weerstaan. Een partiële osmotische druk ontwikkelt zich op de semipermeabele membranen van erytrocyten wanneer ze zijn omgeven door een zoutoplossing die lager is dan hun eigen (fysiologische) zout concentratie van 0.9 procent. Rood bloed cellen absorberen water via osmose, zwelling, en degenen die het meest waarschijnlijk barsten, vertonen de minste osmotische weerstand tegen rode bloedcellen.
Wat is osmotische resistentie tegen rode bloedcellen?
Osmotische weerstand van rode bloedcellen is een maatstaf voor hoe sterk de membranen die rode bloedcellen omringen een osmotische drukgradiënt weerstaan. Waterig solutions met verschillende concentraties opgeloste stof, ontwikkel een osmotische drukgradiënt wanneer gescheiden door een semipermeabel membraan. Stoffen uit de oplossing met de hogere concentratie hebben de neiging om naar de oplossing met de lagere concentratie te migreren om de concentratiegradiënt te compenseren. Als het doorlaatbare membraan moeilijk te passeren is voor de meestal grotere stof moleculen, bijvoorbeeld NaCl (keukenzout), de kleine water moleculen (H2O) komen in plaats daarvan van de zwakke naar de sterkere oplossing. In het geval van erytrocyten, die ook zijn omgeven door een semipermeabel membraan, hetzelfde effect treedt op via osmose. Als erytrocyten, het Rode bloed cellen, zijn omgeven door een zoutoplossing waarvan concentratie lager is dan dat van hun eigen cytoplasma van ongeveer 9 procent (hypotone oplossing), treedt een osmotische partiële drukgradiënt op. Dit veroorzaakt water uit de omringende oplossing om de erytrocyten binnen te komen via osmose, aangezien het zout moleculen hebben grote moeite met het passeren van het semipermeabele membraan naar buiten. De erytrocyten zwellen op tot het punt van barsten als gevolg van het binnendringen van water, een proces dat bekend staat als hemolyse. De snelheid waarmee erytrocyten opzwellen en barsten wanneer ze worden omgeven door een zoutoplossing met een bepaalde concentratie, is een maat voor hun osmotische resistentie tegen rode bloedcellen. Hoe korter de tijd om te barsten, hoe lager hun osmotische weerstand.
Functie en taak
Osmotisch gereguleerd massa overdracht tussen erytrocyten en de omgeving bloed plasma speelt een van de hoofdrollen in de uitwisseling van carbon dioxide voor zuurstof of zuurstof voor kooldioxide in haarvaten. De samenstelling van het semipermeabele membraan rond de erytrocyten is van bijzonder belang. Een verandering in de samenstelling van het membraan heeft invloed op de osmose massa overdracht en de functionaliteit van de rode bloedcellen. Een wijziging in de samenstelling van de celmembraan wel leiden tot een afname of een toename van de permeabiliteit van het membraan. Beide verschijnselen kunnen een nadelig effect hebben op de functionaliteit van rode bloedcellen. Indirect bewijs voor de aard van de membranen en het osmotische vermogen van erytrocyten wordt geleverd door hun osmotische resistentie, die kan worden gemeten met speciale procedures. Zo worden ongeveer twintig reageerbuizen bereid met zoutoplossing in oplopende concentratie tot een isotone concentratie van 0.9 procent. Een paar druppels bloed worden in elk reageerbuisje gedruppeld en laten staan. Na 24 uur geeft een lichte rode verkleuring van de oplossing aan binnen welke concentratie de eerste oplossing van rood is bloedplaatjes heeft plaatsgevonden. In de reageerbuizen met het zwakkere geconcentreerde zout solutionswordt de rode verkleuring sterker omdat een groter deel van de erytrocyten is gesprongen en ontsnapt hemoglobine is gemengd met de zoutoplossing. De reageerbuis waarin zich geen sediment van erytrocyten heeft gevormd, komt overeen met die met de concentratie waaronder alle erytrocyten worden gelyseerd. De referentiewaarden voor beginnende lysis van erytrocyten binnen 24 uur liggen bij een zoutconcentratie van 0.46 tot 0.42 procent. De waarden voor volledige lysis van erytrocyten na 24 uur liggen in het bereik van 0.34 tot 0.30 procent bij gezonde individuen. Bij hemolytische anemieën en bij zogenaamde sferocytische bloedarmoedespeelt de bepaling van pathologisch verminderde osmotische resistentie van rode bloedcellen een belangrijke rol als diagnostisch hulpmiddel. voor de diagnose van andere hemolytische ziekten, zoals de erfelijke ziekten thalassemie, sikkelcel bloedarmoede, en andere waarin de osmotische resistentie van rode bloedcellen wordt verhoogd, speelt de bepaling van de resistentie een minder belangrijke rol omdat er betere diagnostische instrumenten beschikbaar zijn voor deze specifieke klinische beelden.
Ziekten en medische aandoeningen
Een van de bekendste ziekten die verband houden met een toename van de osmotische resistentie van rode bloedcellen is thalassemie Het is een erfelijke ziekte die in veel varianten bij licht en ernstig beloop voorkomt en wordt veroorzaakt door gen wijzigingen. De meest voorkomende variant is bètathalassemie Interessant is het oorzakelijke gen defecten komen vooral veel voor in Zuid-Europa, Arabische landen en Sub-Sahara Afrika, de klassieker malaria Regio's. Vermoedelijk omdat thalassemie getroffen individuen voordelen geeft bij het overwinnen malaria Thalassemie verkort de levensduur van rode bloedcellen, dus het lichaam heeft een verhoogde productiesnelheid om te compenseren, wat levensreddend kan zijn in malaria gevallen door de aanvoer van nieuw geproduceerde rode bloedcellen te versnellen. Van een populatie genetica perspectief, heeft het lichte overlevingsvoordeel dat mensen die aan thalassemie lijden ten opzichte van bepaalde vormen van malaria de voorkeur gegeven gen defecten in malariagebieden en leidden tot een lichte genafwijking. Sikkelcel bloedarmoede is een andere erfelijke ziekte die verband houdt met verhoogde osmotische resistentie tegen rode bloedcellen. Het wordt veroorzaakt door genetische defecten die resulteren in defecten hemoglobine, genaamd sikkelcelhemoglobine, wat leidt tot klontering en blokkades in de aderen vanwege de vezels die het bevat. Anemieën veroorzaakt door ijzertekort ook leiden tot een toename van de osmotische resistentie van rode bloedcellen. Ze kunnen worden veroorzaakt door hoog bloedverlies als gevolg van letsel, door een hematopoëse-aandoening of door overmatige afbraak van erytrocyten. Zogenaamde sferische celanemie is ook erfelijk en manifesteert zich door een afname van de osmotische weerstand van rode bloedcellen, aangezien de normaal afgeplatte en concave rode bloedcellen een bolvorm aannemen als gevolg van een defect gevormd cytoskelet en vatbaar worden voor hemolyse terwijl ze zich nog in de milt.
