红细胞基础知识

红细胞基础知识

红细胞(Erythrocytes)：

在所有的脊椎动物及若干无脊椎动物，其血红素(无脊椎动物也有时是蚯蚓红血朊)包含在特定的细胞中来进行其机能活动，这种血球称为红细胞，或称红血球，是血液中数量最多的一种血细胞，同时也是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介。其它的血细胞，如白血球，则是免疫细胞。

红细胞中含有血红蛋白，因而使血液呈红色。血红蛋白能和空气中的氧结合，因此红细胞能通过血红蛋白将吸入肺泡中的氧运送给组织，而组织中新陈代谢产生的二氧化碳也通过红细胞运到肺部并被排出体外。血红蛋白更易和一氧化碳相合，当空气中一氧化碳和含量增高时，可引起一氧化碳中毒。

红细胞和血红蛋白的数量减少到一定程度时，称为贫血。红细胞大量被破坏可引起溶血性黄疸。

无脊椎动物的红细胞：

在无脊椎动物中具有红细胞，只限于海生动物，如螠虫、光裸星虫、绿纽虫、海豆芽、扫帚虫、魁蛤、海棒槌等。涉及到各门约有100种，但也有的和白血球并没有明显区别，不过和脊椎动物的红细胞则有明显的差异。

脊椎动物的红细胞：

脊椎动物中哺乳类的红细胞，是中心部凹陷的圆板状，在造血组织中是有细胞核的，但在循环血中的红细胞，除骆驼和羊驼之外，可看到细胞核退化，向细胞外放出、消失。鸟类以下的动物的红细胞多数呈椭圆形，中心具核，中心部向两面突出。

脊椎动物红细胞的大小，可因动物种类不同而异，哺乳类的直径为4—8微米(人的为6—9微米)，厚度以1.5—2.5微米者为多见。鸟类的长径为12—15微米，短径为7—9微米，在爬行类的长径为17—20微米，短径为10—14微米，两栖类的更大，长径为23—60微米，短径以13—35微米者较多。鱼类的红细胞的大小有明显变异。

红细胞数由于种的不同而异，但具有大形红细胞的，一般在单位体积中血球减少。处于冬眠期的动物，比活动期显着减少。

人的红细胞：

人类的红细胞是双面凹的园饼状。边缘较厚，而中间较薄，就好像是一个甜甜圈一样，只是当中没有一个洞而已。这种形状可以最大限度的从周围摄取氧气。同时它还具有柔韧性，这使得它可以通过毛细血管，并释放氧分子，直径通常是6um～8um。

由于这种特别的形状而且体积比较小，所以表面积对体积的比值较大，使氧气以及二氧化碳能够快速地渗透细胞内外。红细胞的细胞膜含有特别的多醣类以及蛋白质，但是这种结构因人而异，这些结构是构成血型的基本要素。

成人体内大约有2～3×1013个红细胞(女性大约为4～5百万/立方毫米血液，男性为5～6百万/立方毫米血液)。女性比男性少的原因，是因为生理出血造成的现象。另外睾丸酮也具有刺激红细胞生成激素制造红细胞的功能。

在人的红细胞内所含的血红蛋白占血球总量的30%以上，是血液中最通常的一种血细胞，在干重9%时，占94%，随着氧分压的变化与氧结合或游离，但它的解离曲线和纯血红素的溶液不同，在氧分压低的组织，红细胞具有放出多量氧的能力。另外，在红细胞内，存在有碳酸脱氢酶，在将二氧化碳转化为碳酸氢离子的可逆反应中起触媒作用。因此红细胞运送血液二氧化碳的能力很强。

在人及其他哺乳动物中，成熟的红细胞是无核的。这意味着它们失去了DNA。红细胞也没有线粒体，它们通过葡萄糖合成能量。成熟的哺乳类红细胞是双凹盘状，如此可增加其表面积，使物质更容易通过其细胞膜。

红细胞的功能：

红细胞含有血红素(hemoglobin)，其具有缓冲的作用。血红素的十分活跃，它既能和氧结合在一起，也能和二氧化碳结合。因此，其主要工作为运输氧和二氧化碳。红细胞的功能是运输氧，二氧化碳，电解质，葡萄糖以及氨基酸，这些都是人体新陈代谢所必须的物质。此外还在酸碱平衡中起一定的缓冲作用。

这两项功能都是通过红细胞中的血红蛋白来实现的。如果红细胞破裂，血红蛋白释放出来，溶解于血浆中，即丧失上述功能。

红细胞通过血红蛋白运送氧气，红细胞的90%由血红蛋白组成。血红蛋白是一种红细胞相关的化合物肌红蛋白，在肌肉细胞中存储氧气。血红蛋白(Hb)由珠蛋白和亚铁血红素结合而成。血液呈现红色就是因为其中含有亚铁血红素的缘故。它可以在肺部或腮部临时与氧气分子结合，该分子中的Fe2+在氧分压高时，与氧结合形成氧合血红蛋白(HbO2);在氧分压低时，又与氧解离，身体的组织中释放出氧气，成为还原血红蛋白，由此实现运输氧的功能。血红蛋白也可以运送由机体产生的二氧化碳(不到氧气总量的2%，更多的二氧化碳由血浆解决)。血红蛋白中Fe2+如氧化成Fe3+，称高铁血红蛋白，则丧失携带氧气的能力。血红蛋白与一氧化碳的亲和力比氧的大210倍，在空气中一氧化碳浓度增高时，血红蛋白与一氧化碳结合，因而丧失运输氧的能力，可危及生命，称为一氧化碳中毒(即煤气中毒)。

每个红细胞含有两亿到二亿个血红素分子，占了红细胞重量的三分之一。每个血红素分子由四个次体构成，每个次体包含一个血基质(heme)以及一个和血基质连接的多肽。血红素内的多肽称为球蛋白(globin)，而每个血基质当中有一个铁原子，此处可以和一个氧分子结合。因此，一个血红素可以和四个氧分子结合。女性血红素的平均浓度为14g/L，男性的血红素平均浓度为16g/L。在体内，不是只有血红素含有铁原子，像细胞色素是另外一种含铁原子的分子。

肺中的氧气张力高，血红素在微血管中与氧结合，形成充氧血红素，充氧血红素在氧气张力较低的组织微血管中释出氧气。而二氧化碳是以碳酸、重碳酸离子以及钾和钠的重碳酸盐的形式进行运输。血红素和氧结合时，血液就变得鲜红，变成动脉血，和二氧化碳结合时，血液就变得暗红，变成静脉血。

血红素既能和它们很快地结合，而且还能够和它们分开。当红细胞流经肺里的时候，它就跟氧结合在一起并把氧运送到人体全身的各个角落里，让肌肉、骨骼、神经等细胞得到氧气，能够正常地工作。红细胞把氧气送出后就很快地和氧气分离，立刻带走了这些细胞排出的二氧化碳，运回肺部呼出体外。

另外，并非所有的血红素的构造都相同，例如胎儿的血红素比成年人的血红素有着更强的氧亲和力，在任何氧分压下，都有着比母亲血红素为高的百分比，因而能从母亲的血液中获取氧，胎儿出生后二十个星期，血红素就变为成年人的形式了。

红细胞就是这样忠诚地把氧气运输给人身体组织的各部位，再从各部位运送出代谢产物二氧化碳，所以红细胞是我们人体内不可缺少的“运输队”。