Pagina Inhoud:
A. Erytrocyten (= rode bloedcellen, ook wel RBC’s genoemd):
Erytrocyten:
- hebben GEEN kern
- hebben een plasmamembraan
- zijn biconcave platte cellende vorm wordt veroorzaakt door het cytoskelet
- de vorm is zeer flexibel, zodat deze door kleinere haarvaten kan bewegen
- bevat hemoglobine (Hb)
1.
Erytrocyten zijn zeer flexibel. Bedenk (link) dat ze heel gemakkelijk kunnen uitzetten en krimpen bij variaties in de zoutconcentraties (zie diagram). Link: Osmose in A.2.3. Passieve transportsystemen.
Maar naarmate ze ouder worden, neemt de flexibiliteit af (slijtage), vooral omdat de celmachinerie niet langer oude stukken vervangt (geen kern weet je nog?). Dus na verloop van tijd zullen erytrocyten afsterven. Dit gebeurt in de milt.
Dit gebeurt gemiddeld 120 dagen nadat ze uit het beenmerg zijn gekomen. De milt is als een onderzoek voor de erytrocyten. Als ze slagen voor het examen, gaan ze voor nog een paar cycli terug naar de circulatie. Als ze falen -> dood!
Dit diagram laat zien wat er gebeurt als een erytrocyt in een hypotone oplossing wordt geplaatst -> de erytrocyt zwelt op en wordt een bol. Het membraan oppervlakte is uiteraard niet groter geworden, maar het volume is wel toegenomen.
Maar in een bol is de diffusieafstand van het oppervlak van het membraan tot het hemoglobine in het midden van de bol veel langer dan in de biconcave situatie. En een langere diffusieafstand betekent een langere diffusietijd.
Dit diagram toont de route van zuurstofmoleculen van de longen naar het bloed. In de longen wordt lucht van buitenaf getransporteerd naar kleine luchtruimten aan het einde van het bronchiale systeem, de longblaasjes (alveoli).
Eén alveolus is weergegeven in het diagram (blauw). De ruimte binnenin is gevuld met lucht, een mengsel van stikstof(N2; 80%), zuurstof (O2; 19%) en nog een paar gassen.
In het bloedvat, dat zo dicht mogelijk tegen de wand van de longblaasjes loopt, wordt bloed vanuit het hart gepompt. Dit bloed bevat erytrocyten die weinig zuurstof bevatten, omdat ze worden gebruikt bij de stofwisseling in de rest van het lichaam.
Daarom is de zuurstofconcentratie in de erytrocyten laag, terwijl de zuurstofconcentratie in de alveolen hoog is. Daarom zal er zuurstofdiffusie zijn:
- van de longblaasjes, via het alveolaire membraan, naar de interstitiële vloeistof
- vanuit de interstitiële vloeistof, via het endotheel, naar het bloedplasma
- vanuit het plasma, via het plasmamembraan, naar de erytrocyten.
Merk op dat zowel het alveolaire membraan als het capillaire membraan uit cellen bestaan. Daarom moeten de zuurstofmoleculen door de plasmamembranen van beide cellen gaan. Zo passeren de zuurstofmoleculen in totaal vijf plasmamembranen (2 membranen in de alveolaire cellen + 2 in de endotheelcellen + 1 erytrocytmembraan).
Dit diagram toont de route van zuurstofmoleculen van het bloed naar de individuele cellen in weefsels.
In tegenstelling tot de situatie in de longen is in de weefsels de zuurstofconcentratie het hoogst in de erytrocyten en lager in de cellen. Het is lager in de cellen vanwege het metabolisme in de cellen dat zuurstof verbruikt.
Daarom zal er zuurstofdiffusie zijn:
- van de erytrocyten, via het membraan, naar het plasma
- vanuit het plasma, via het endotheel, naar de interstitiële vloeistof
- vanuit de interstitiële vloeistof, via het plasmamembraan van de weefselcellen, naar die cellen.
4.
In tegenstelling tot de diffusie in de longen is de afstand die de zuurstofmoleculen moeten afleggen vaak veel langer. Het is namelijk onmogelijk om iedere cel van een eigen capillair te voorzien! Dit beperkt dus de stofwisseling van het weefsel. In sommige gevallen, zoals bij skeletspieren, wordt het probleem opgelost door extra haarvaten te openen. (Link B.5.6. Speciale circulaties)
Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer de spier traint. In een normale spier in rust is ongeveer 80-90% van de haarvaten gesloten. Maar wanneer de spier wordt getraind, gaan er meer haarvaten open, waardoor de diffusietijd van de haarvaten naar de individuele cellen wordt verkort.
De hoeveelheid zuurstof die in plasma kan worden opgelost is erg klein en niet voldoende om ons in leven te houden. Dat is de reden waarom we erytrocyten hebben; het zijn net batterijen die veel meer zuurstof kunnen verpakken (= opslaan) voor transport naar de weefsels waar ze nodig zijn. Zonder (voldoende) erytrocyten zullen onze weefsels letterlijk stikken en afsterven door gebrek aan zuurstof.
Overige transportfuncties:
Erytrocyten worden ook gebruikt om andere verbindingen in het bloed te transporteren. Eén daarvan is kooldioxide(=CO2). Deze CO2 wordt gevormd door de stofwisseling in actieve cellen in het lichaam. En deze CO2 moet vanuit de weefsels terug naar de longen, waar onze longen het uitademen.
Een deel van het CO2 wordt aan hemoglobine gebonden, terwijl een ander deel wordt omgezet in bicarbonaat, zoals weergegeven in het diagram:Deze omzetting van CO2 in bicarbonaation vindt plaats in de erytrocyten.
- Een enzym (koolzuuranhydrase) helpt bij deze omzetting.
- Dit enzym bevindt zich in de erytrocyten, niet in het plasma.
- De CO2 diffundeert in de erytrocyten.
- Met behulp van koolzuuranhydrase bindt het CO2 aan water om koolzuur te vormen.
- Koolzuur is niet stabiel en splitst zich onmiddellijk in 1 waterstofion en 1 bicarbonaation.
- Het bicarbonaation (en het waterstofion) diffundeert terug in het plasma.
Samengevat; de erytrocyten transporteren CO2 gebonden aan Hb en zetten ook CO2 om in bicarbonaation dat in het plasma wordt getransporteerd.
