osmotska otpornost crvenih krvnih stanica je mjera koliko snažno membrane oko eritrocita podnose gradijent osmotskog tlaka. Osmotski parcijalni tlak nastaje na polupropusnim membranama eritrocita kada su okruženi fiziološkom otopinom koja je ispod vlastite (fiziološke) koncentracije soli od 0,9 posto. Crvena krvna zrnca preuzimaju vodu kroz osmozu, nabreknu, a oni koji najvjerojatnije puknu, imaju najmanju osmotsku otpornost na eritrocite.
Kakva je osmotska otpornost eritrocita?
Vodene otopine različitih koncentracija otopljenih tvari razvijaju gradijent osmotskog tlaka kada su odvojene jedna od druge polupropusnom membranom. Tvari iz otopine s većom koncentracijom imaju tendenciju migriranja u otopinu s nižom koncentracijom da bi nadoknadili gradijent koncentracije. Ako je teško prohodna propusna membrana za uglavnom veće molekule tvari, na primjer NaCl (kuhinjska sol), male molekule vode (H2O) prelaze iz slabe u jaču otopinu.
U slučaju eritrocita, koji su također okruženi polupropusnom membranom, isti se učinak događa putem osmoze. Ako su eritrociti, crvene krvne stanice, okruženi fiziološkom otopinom, čija je koncentracija niža od vlastite citoplazme od oko 9 posto (hipotonična otopina), dolazi do osmotskog gradijenta parcijalnog tlaka. To znači da voda iz okolne otopine ulazi u eritrocite putem osmoze, jer molekule soli mogu samo s velikim poteškoćama proći polupropusnu membranu prema van.
Eritrociti nabreknu zbog prodiranja vode do točke pucanja, procesa poznatog kao hemoliza. Brzina kojom se eritrociti šire i puknu kada su okruženi fiziološkom otopinom s definiranom koncentracijom mjeri je njihovu osmotsku otpornost na eritrocite. Što je kraće potrebno da se rasprsne, niža je njegova osmotska otpornost.
Funkcija i zadatak
Osmotski regulirana razmjena tvari između eritrocita i okolne krvne plazme igra jednu od glavnih uloga u razmjeni ugljičnog dioksida za kisik i kisika za ugljični dioksid u kapilarama.
Priroda polupropusne membrane koja okružuje eritrocite je od posebne važnosti. Promjena sastava membrane utječe na osmotsku razmjenu tvari i funkcionalnost crvenih krvnih stanica. Promjena sastava stanične membrane može dovesti do smanjenja ili povećanja propusnosti membrane. Oba fenomena mogu štetno utjecati na funkcionalnost eritrocita.
Neizravni dokazi o prirodi membrane i osmoznoj sposobnosti eritrocita daju se njihovom osmotskom otpornošću koja se može mjeriti posebnim metodama. Primjerice, dvadesetak epruveta priprema se fiziološkom otopinom u povećanim koncentracijama do izotonične koncentracije od 0,9 posto. Nekoliko kapi krvi kaplje se u svaku epruvetu i ostavi da stoji. Nakon 24 sata, lagano crveno obojenje otopine pokazuje koncentraciju unutar koje je došlo do prvog otapanja trombocita crvene krvi.
U epruvetama s manje koncentriranim otopinama soli crvena boja postaje jača jer se veći udio eritrocita rasprsnuo i hemoglobin koji izlazi pomiješao se s otopinom soli. Epruveta u kojoj nije formiran sediment eritrocita odgovara onoj s koncentracijom ispod koje su svi eritrociti lizirani.
Referentne vrijednosti za lizu eritrocita koje počinju u roku od 24 sata su koncentracija fiziološke otopine od 0,46 do 0,42 posto. Vrijednosti za potpunu lizu eritrocita nakon 24 sata kreću se u rasponu 0,34 do 0,30 posto u zdravih ljudi.
U hemolitičkoj anemiji i takozvanoj anemiji sferoidnih stanica, određivanje patološki smanjene rezistencije osmotske eritrocita igra važnu ulogu kao dijagnostički alat. Za dijagnozu drugih hemolitičkih bolesti, kao što su nasljedne bolesti talasemija, anemija srpastih stanica i druge u kojima je povećana rezistencija osmotske eritrocita, određivanje otpornosti ima manje važnu ulogu, jer su za ove specifične kliničke slike dostupne bolje dijagnostičke mogućnosti.
Bolesti i bolesti
Jedna od najpoznatijih bolesti povezana s povećanjem rezistencije osmotske eritrocita je talasemija. To je nasljedna bolest koja se pojavljuje u mnogim varijantama s blagim i teškim tijekom i temelji se na genetskim promjenama. Najčešća varijanta je beta talasemija. Zanimljivo je da su uzročno genetski nedostaci osobito česti u južnoj Europi, arapskim zemljama i podsaharskoj Africi, klasičnim regijama malarije. Vjerojatno zato što talasemija daje oboljelima u prevladavanju malarije.
Talasemija skraćuje životni vijek crvenih krvnih zrnaca, tako da tijelo ima povećanu stopu proizvodnje da nadoknadi to, što može biti spasilno u slučajevima malarije zbog ubrzane opskrbe novoproizvedenim eritrocitima. Niska prednost preživljavanja koju ljudi s talasemijom imaju nad određenim oblicima malarije pogodovala je genetskim oštećenjima u malarijskim regijama s populacijsko-genetskog stajališta i dovela do blagog genetskog nanosa.
Srpka stanična anemija je još jedna nasljedna bolest povezana s povećanom osmotskom otpornošću crvenih stanica. Potaknuta je genetskim oštećenjima koja dovode do oštećenja hemoglobina, takozvanim srpastocelijskim hemoglobinom, koji zbog vlakana koje sadrži dovodi do nakupina i blokada u venama.
Anemija uzrokovana nedostatkom željeza dovodi i do povećanja osmotske otpornosti crvenih stanica. Mogu nastati zbog prekomjernog gubitka krvi kao posljedice ozljede, poremećaja formiranja krvi ili pretjeranog razgradnje crvenih krvnih stanica.
Takozvana sferna stanična anemija također je nasljedna i očituje se smanjenjem otpornosti na osmotske eritrocite, jer normalno spljošteni i konkavni eritrociti poprimaju sferni oblik zbog nepravilno formiranog citoskeleta i već su oštećeni u slezeni prema hemolizi.
