Osmotski otpor crvenih krvnih stanica mjera je koliko se opne koje okružuju crvene stanice snažno opiru osmotskom gradijentu tlaka. Parcijalni osmotski tlak razvija se na polupropusnim membranama eritrociti kad su okruženi slanom otopinom koja je ispod njihove vlastite (fiziološke) soli koncentracija od 0.9 posto. Crvena krv stanice apsorbiraju voda putem osmoze, bubre, a oni koji će najvjerojatnije puknuti pokazuju najmanji osmotski otpor crvenih krvnih stanica.
Što je osmotski otpor crvenih stanica?
Osmotski otpor crvenih krvnih stanica mjera je koliko se opne koje okružuju crvene stanice snažno opiru osmotskom gradijentu tlaka. Vodeni rješenja s različitim koncentracijama otopljene tvari, razvijaju gradijent osmotskog tlaka kada su odvojeni polupropusnom membranom. Tvari iz otopine s višom koncentracija imaju tendenciju da migriraju u otopinu s nižom koncentracijom kako bi nadoknadili gradijent koncentracije. Ako je propusna membrana teško propusna za obično veću tvar molekule, na primjer NaCl (uobičajena sol), mala voda molekule (H2O) umjesto toga ulaze iz slabe u jaču otopinu. U slučaju eritrociti, koji su također okruženi polupropusnom membranom, isti se učinak događa osmozom. Ako eritrociti, crveno krv stanice, okruženi su fiziološkom otopinom čija koncentracija ispod je vlastite citoplazme od oko 9 posto (hipotonička otopina), javlja se osmotski gradijent parcijalnog tlaka. To uzrokuje voda iz okolne otopine da uđe u eritrocite putem osmoze, budući da je sol molekule imaju velike poteškoće prolazeći kroz polupropusnu membranu prema van. Eritrociti bubre do točke pucanja zbog ulaska vode, procesa poznatog kao hemoliza. Brzina kojom eritrociti bubre i pucaju kada su okruženi slanom otopinom definirane koncentracije mjera je njihove osmotske rezistencije crvenih stanica. Što je vrijeme pucanja kraće, to je njihov osmotski otpor niži.
Funkcija i zadatak
Osmotski regulirano masa prijenos između eritrocita i okoline krv plazma igra jednu od glavnih uloga u razmjeni ugljen dioksid za kisik ili kisik za ugljični dioksid u kapilarama. Sastav polupropusne membrane koja okružuje eritrocite je od posebne važnosti. Promjena sastava membrane utječe na osmotski masa prijenos i funkcionalnost crvenih krvnih zrnaca. Promjena u sastavu stanična membrana može dovesti do smanjenja ili povećanja propusnosti membrane. Oba fenomena mogu štetno utjecati na funkcionalnost crvenih krvnih zrnaca. Neizravni dokaz o prirodi membrana i osmotskom kapacitetu eritrocita pruža njihov osmotski otpor, koji se može izmjeriti u posebnim postupcima. Na primjer, dvadesetak epruveta priprema se s fiziološkom otopinom u rastućoj koncentraciji do izotonične koncentracije od 0.9 posto. U svaku epruvetu kapne se nekoliko kapi krvi i ostavi da odstoji. Nakon 24 sata, lagana crvena obojenost otopine pokazuje unutar koje koncentracije je prvo otapanje crvene boje trombociti se dogodilo. U epruvetama sa slabijom koncentriranom soli rješenja, crvena boja postaje jača, jer je veći udio eritrocita pukao i bježi hemoglobin pomiješala se s otopinom soli. Epruveta u kojoj nije nastao sediment eritrocita odgovara onoj s koncentracijom ispod koje su svi eritrociti lizirani. Referentne vrijednosti početne lize eritrocita unutar 24 sata su pri koncentraciji fiziološke otopine od 0.46 do 0.42 posto. Vrijednosti potpune lize eritrocita nakon 24 sata u rasponu su od 0.34 do 0.30 posto u zdravih osoba. U hemolitičkim anemijama i u takozvanim sferocitnim anemija, određivanje patološki smanjene osmotske rezistencije crvenih stanica ima važnu ulogu kao dijagnostički alat. Za dijagnozu drugih hemolitičkih bolesti, poput nasljednih bolesti talasemija, srpasta stanica anemijai drugima kod kojih je osmotska rezistencija crvenih krvnih zrnaca povećana, određivanje rezistencije igra manje važnu ulogu jer su za ove specifične kliničke slike dostupni bolji dijagnostički alati.
Bolesti i medicinska stanja
Jedna od najpoznatijih bolesti povezanih s porastom osmotske rezistencije crvenih stanica je talasemija. To je nasljedna bolest koja se javlja u mnogim varijantama s blagim i teškim tijekovima i koja je posljedica gen preinake. Najčešća varijanta je beta-talasemija. Zanimljivo, uzročno gen kvarovi su posebno česti u južnoj Europi, arapskim zemljama i podsaharskoj Africi, klasični malarija regijama. Vjerojatno zato što talasemija daje pogođenim osobama prednosti u prevladavanju malarija. Talasemija skraćuje životni vijek crvenih krvnih stanica, pa tijelo ima povećanu stopu proizvodnje kako bi to nadoknadilo, što može spasiti život u malarija slučajeva ubrzavanjem opskrbe novoproizvedenih crvenih stanica. Od stanovništva genetika U perspektivi, mala prednost preživljavanja koju imaju ljudi koji pate od talasemije nad određenim oblicima malarije pogodovala je gen defekti u malarijskim regijama i doveli su do laganog zamaha gena. Srpasta ćelija anemija je još jedna nasljedna bolest povezana s povećanom osmotskom rezistencijom crvenih stanica. Uzrokovane su genetskim nedostacima koji rezultiraju oštećenjima hemoglobin, nazvan srpasti hemoglobin, što dovodi do nakupina i začepljenja vena zbog vlakana koja sadrži. Anemije uzrokovane nedostatak željeza Također dovesti do povećanja osmotske rezistencije crvenih krvnih zrnaca. Mogu biti uzrokovani velikim gubitkom krvi zbog ozljeda, poremećajem hematopoeze ili pretjeranom razgradnjom eritrocita. Takozvana sferična stanična anemija također je nasljedna i očituje se smanjenjem osmotskog otpora crvenih krvnih stanica, jer normalno zaobljene i konkavne crvene stanice poprimaju sferni oblik zbog neispravno oblikovanog citoskeleta i postaju predisponirane za hemolizu dok su još u slezena.