Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Под деформируемостью эритроцитов понимается способность эритроцитов (красных кровяных телец, эритроцитов) изменять форму при заданном уровне приложенного напряжения без гемолиза (разрыва). Это важное свойство, поскольку эритроциты должны сильно изменять свою форму под действием механических сил в потоке жидкости или при прохождении через микроциркуляцию . На степень и геометрию этого изменения формы могут влиять механические свойства эритроцитов, величина приложенных сил и ориентация эритроцитов с приложенными силами. Деформируемость - внутреннее клеточное свойство эритроцитов, определяемое геометрическими и материальными свойствами клеточной мембраны [1].хотя, как и в случае со многими измеряемыми свойствами, условия окружающей среды также могут быть значимыми факторами в любом данном измерении. Никакие другие клетки организмов млекопитающих не обладают деформируемостью, сопоставимой с эритроцитами; кроме того, эритроциты не млекопитающих не деформируются до степени, сравнимой с эритроцитами млекопитающих. В эритроцитах человека есть структурная опора, которая способствует устойчивости эритроцитов, которая включает цитоскелет - актин и спектрин , которые удерживаются вместе анкирином.

Явление [ править ]

Изменение формы эритроцитов под действием приложенных сил (т. Е. Сил сдвига в кровотоке) является обратимым, и двояковогнуто-дискоидная форма, которая является нормальной для большинства млекопитающих, сохраняется после устранения деформирующих сил. Другими словами, эритроциты ведут себя как упругие тела, но при этом они также сопротивляются изменению формы под действием деформирующих сил. Это вязкоупругое поведение эритроцитов определяется следующими тремя свойствами: [2] 1) геометрия эритроцитов; двояковогнутая дискообразная форма обеспечивает дополнительную площадь поверхности для ячейки, позволяя изменять форму без увеличения площади поверхности. Этот тип изменения формы требует значительно меньших усилий, чем те, которые требуются для изменения формы с увеличением площади поверхности. 2) цитоплазматическая вязкость; отражающий цитоплазматический концентрация гемоглобина в эритроцитах. 3) Вязкоупругие свойства мембраны эритроцитов, в основном определяемые особой мембранной скелетной сетью эритроцитов.

Физиологическое значение [ править ]

Деформируемость эритроцитов является важным фактором, определяющим вязкость крови и, следовательно, сопротивление кровотоку в сосудистой системе. [3] Он влияет на кровоток в крупных кровеносных сосудах из-за повышенного сопротивления трения между жидкими пластинками в условиях ламинарного потока. Это также значительно влияет на микроциркуляторный кровоток, когда эритроциты вынуждены проходить через кровеносные сосуды, диаметр которых меньше их размера.

Клиническое значение [ править ]

Деформируемость эритроцитов изменяется при различных патофизиологических условиях. Серповидно-клеточная анемия характеризуется обширным нарушением деформируемости эритроцитов, которое зависит от парциального давления кислорода . Также было продемонстрировано, что деформируемость эритроцитов нарушается при диабете , заболеваниях периферических сосудов , сепсисе и множестве других заболеваний. Свойство предлагает широкую полезность в диагностике заболеваний [4] (также см. Измерение ниже).

Сохраненные упакованные эритроциты (иногда обозначаемые как «pRBC» или «StRBC») также испытывают изменения в свойствах мембран, таких как деформируемость во время хранения и связанной обработки, как часть более широкого явления, известного как «повреждение при хранении». Хотя клинические последствия все еще изучаются, деформируемость может указывать на качество или сохранность хранимого продукта эритроцитов, доступного для переливания крови . [5] [6] [7] Перфузия (или перфузия) - это показатель, основанный на деформируемости, который может предложить особенно физиологически релевантное представление об индуцированном хранением порче эритроцитов в банках крови и связанном с этим воздействии условий / систем хранения. . [8]

Измерение [ править ]

Деформируемость эритоцитов является измеряемым свойством, и были изучены различные способы ее измерения, каждый из которых имеет результаты и значимость, которые в значительной степени зависят от используемого подхода. Соответственно, этот термин является несколько неопределенным в том смысле, что данная ячейка или образец ячеек может считаться значительно более «деформируемым» одним средством / метрикой по сравнению с другим средством / метрикой. Таким образом, для значимых сравнений «яблоки с яблоками», включающих деформируемость клеток, важно использовать тот же качественный подход.

Эктацитометрия, основанная на анализе лазерной дифракции, является обычно предпочтительным (и довольно прямым) методом измерения деформируемости. [9] Другой прямой показатель - оптический пинцет , нацеленный на отдельные клетки. Фактически деформируемость может быть измерена косвенно, например, по тому, сколько давления и / или времени требуется, чтобы клетки прошли через поры фильтра (т.е. фильтруемость или фильтрация) [10] или перфузировали через капилляры ( перфузия ) [11] in vitro. или in vivo, имеющих меньший диаметр, чем у ячеек ». Некоторые тесты на деформируемость могут быть более релевантными с физиологической точки зрения, чем другие, для данных приложений. Например, перфузия более чувствительна к относительно небольшим изменениям деформируемости (по сравнению с фильтруемостью) [12], что делает ее предпочтительной для оценки деформируемости эритроцитов в условиях, когда микроциркуляторные последствия представляют особый интерес. Более того, некоторые тесты могут отслеживать, как изменяется сама деформируемость при изменении условий и / или повторении деформации.

Связанные свойства эритроцитов [ править ]

Эритроциты / эритроциты также могут быть протестированы на другие (связанные) мембранные свойства, включая хрупкость эритроцитов (осмотическую или механическую) и морфологию клеток. Морфологию можно измерить с помощью индексов, которые характеризуют изменения формы различий между клетками. Тестирование хрупкости включает в себя подвергание образца клеток осмотическому и / или механическому стрессу (ам), затем определение степени гемолиза после этого, а затем определение предрасположенности или склонности к стресс-индуцированному гемолизу с помощью индекса или профиля (что может быть полезно для оценить способность клеток выдерживать постоянные или повторяющиеся нагрузки).

Другие связанные свойства эритроцитов могут включать адгезию и агрегацию, которые наряду с деформируемостью часто классифицируются как «свойства текучести» эритроцитов.

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Chien S (1987). «Деформируемость эритроцитов и ее значение для кровотока». Ежегодный обзор физиологии . 49 : 177–192. DOI : 10.1146 / annurev.ph.49.030187.001141 . PMID  3551796 .
  2. ^ Мохандас N, JA Chasis (1993). «Деформируемость эритроцитов, свойства и форма мембранного материала: регуляция трансмембранными, скелетными и цитозольными белками и липидами». Семинары по гематологии . 30 (3): 171–192. PMID 8211222 . 
  3. ^ Башкир OK, Meiselman HJ (2003). «Реология крови и гемодинамика». Семинары по тромбозу и гемостазу . 29 (5): 435–450. DOI : 10,1055 / с-2003-44551 . PMID 14631543 . 
  4. ^ Tillmann W (1986). «[Пониженная деформируемость эритроцитов как общий знаменатель гемолитических анемий]». Wien Med Wochenschr . 136 Спец. №: 14–6. PMID 3548086 . 
  5. ^ Снижение деформируемости эритроцитов после переливания и влияние продолжительности хранения эритроцитов, Anesth Analg, перед печатью опубликовано 28 февраля 2013 г.
  6. ^ Журнал переливания крови, том 2012, идентификатор статьи 102809
  7. ↑ Ann Ist Super Sanita 2007; 43 (2): 176-85.
  8. ^ Переливание. 2012 Май; 52 (5): 1010-23. Искусственная микрососудистая сеть: новый инструмент для измерения реологических свойств хранимых эритроцитов. Бернс Дж. М., Ян Х, Форузан О, Соса Дж. М., Шевкопляс СС.
  9. ^ Баскурт ОК; Хардеман; MR Uyuklu M; и другие. (2009). «Сравнение трех коммерчески доступных эктацитометров с различной геометрией сдвига». Биореология . 46 (3): 251–264. DOI : 10,3233 / БИР-2009-0536 . PMID 19581731 . 
  10. ^ Достижения в области гемодинамики и гемореологии, том 1, под редакцией TV How
  11. ^ Лабораторный чип. 2006 июл; 6 (7): 914-20. Прямое измерение влияния нарушения деформируемости эритроцитов на перфузию микрососудистой сети в микрофлюидном устройстве. Шевкопляс СС, Йошида Т, Гиффорд СК, Битенский М.В.
  12. ^ Лабораторный чип. 2006 июл; 6 (7): 914-20. Прямое измерение влияния нарушения деформируемости эритроцитов на перфузию микрососудистой сети в микрофлюидном устройстве. Шевкопляс СС, Йошида Т, Гиффорд СК, Битенский М.В.