I globuli rossi, noti anche come eritrociti o emazie, sono le cellule più numerose del sangue e svolgono un ruolo cruciale nel trasporto di ossigeno dai polmoni ai tessuti e nell'eliminazione dell'anidride carbonica. I globuli rossi danno al sangue il colore rosso ed hanno il compito di trasportare l’ossigeno.
Nel sangue dei Vertebrati l'emoglobina si trova raccolta in speciali corpuscoli (corpuscoli rossi, eritrociti, emazie). I corpuscoli rossi del sangue umano ne contengono circa il 32% in peso, e poiché essi formano circa la metà del volume del sangue, questo contiene circa il 16% di emoglobina.
L'eritropoiesi, ovvero il processo di produzione dei globuli rossi, è un meccanismo finemente regolato che garantisce un adeguato apporto di ossigeno ai tessuti. Questo processo vitale ha luogo principalmente nel midollo osseo rosso, un tessuto spugnoso presente all'interno delle ossa lunghe e piatte.
Eritropoietina (EPO)
Un ormone chiave che stimola l'eritropoiesi è l'eritropoietina (EPO). Le cellule renali sono dotate di un sensore della quantità di ossigeno ed, in base al grado di ipossia (riduzione di ossigeno) del sangue che le irrora, regolano la secrezione di eritropoietina. Quest'ormone, legandosi ad un recettore delle cellule eritroidi, determina in esse una risposta che consiste nell'aumento della loro divisione, della sintesi di emoglobina (la ferro-proteina che è contenuta nei globuli rossi e che lega ossigeno) e dei recettori per la transferrina (la proteina che lega il ferro e lo trasporta nel circolo sanguigno).
Maturazione degli Eritrociti
Il processo di maturazione degli eritrociti è complesso e dura circa sette giorni. Le cellule staminali ematopoietiche si differenziano in eritroblasti, che subiscono diverse divisioni cellulari e maturano progressivamente. Durante questo processo, le cellule perdono il nucleo e la maggior parte degli organuli, accumulando grandi quantità di emoglobina. Il reticolocita è lo stadio immediatamente precedente all'eritrocita maturo e rappresenta circa l'1% dei globuli rossi circolanti.
Struttura degli Eritrociti
La struttura degli eritrociti, o emazie, è altamente specializzata per ottimizzare il trasporto dei gas respiratori. La loro forma caratteristica è quella di un disco biconcavo, una sorta di ciambella schiacciata al centro. Questa morfologia conferisce diversi vantaggi funzionali. Innanzitutto, aumenta la superficie cellulare disponibile per lo scambio di ossigeno e anidride carbonica. In secondo luogo, riduce la distanza che l'ossigeno e l'anidride carbonica devono percorrere per entrare o uscire dalla cellula, facilitando la diffusione. Grazie alla loro struttura estremamente elastica, i globuli rossi possono deformarsi e passare attraverso i vasi capillari più sottili (3-4 µm) e poi riprendere la loro forma iniziale.
Emoglobina: Composizione e Funzione
L'emoglobina (Hb) è la proteina principale contenuta negli eritrociti ed è responsabile del legame e del trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica. L'emoglobina, la sostanza colorante dei globuli rossi del sangue, è una proteina coniugata che appartiene al gruppo dei cromoproteidi. La sua composizione è tetramerica, ovvero costituita da quattro subunità proteiche globulari (due catene alfa e due catene beta) ciascuna contenente un gruppo eme.
L'emoglobina è una proteina formata da quattro catene polipeptidiche (di molti amminoacidi) che sono a due a due uguali: due catene alfa e due catene beta. Ogni catena lega un radicale eme, che è una struttura capace di legare una molecola di ferro. Perciò una molecola di emoglobina, che contiene quattro radicali eme, è capace di legare quattro molecole di ferro.
La funzione primaria dell'emoglobina è il trasporto dell'ossigeno dai polmoni, dove la concentrazione di ossigeno è elevata, ai tessuti periferici, dove la concentrazione è bassa. Nei polmoni, l'ossigeno si lega all'atomo di ferro dell'emoglobina, formando l'ossiemoglobina. Questo legame è reversibile e dipende dalla pressione parziale dell'ossigeno. La più importante proprietà dell'emoglobina, dalla quale dipende la respirazione delle cellule è quella di formare con l'ossigeno l'ossiemoglobina.
L'emoglobina si combina facilmente con l'ossigeno trasformandosi in ossiemoglobina, la quale può perdere altrettanto facilmente l'ossigeno, trasformandosi in emoglobina ridotta. L'emoglobina ridotta è capace di combinarsi non solo con l'ossigeno, ma anche con altre sostanze, quali l'ossido di carbonio (per formare carbossiemoglobina), l'acido cianidrico, l'idrogeno solforato, ecc.
Oltre che con l'ossigeno, l'emoglobina si combina anche con altri gas. La combinazione che essa forma con l'ossido di carbonio (CO), la cosiddetta carbossiemoglobina, è la causa dell'avvelenamento da gas illuminante e dai gas provenienti dalla combustione imperfetta del carbone e della legna. Questi gas contengono una percentuale più o meno elevata d'ossido di carbonio, il quale non è velenoso, ma, combinandosi con l'emoglobina, la blocca, impedendole di compiere la sua funzione fondamentale per la vita di trasportatrice d'ossigeno.
La quantità d'ossigeno occorrente per trasformare in ossiemoglobina 1 gr. di emoglobina, vale a dire la massima quantità d'ossigeno che questa è capace di fissare, è di cc.1, 34 (a 0° e 76 cm. di Hg.), corrispondente a 1 molecola d'ossigeno per 1 atomo di ferro. Ma la quantità d'ossigeno che effettivamente viene fissata da una soluzione di emoglobina, quale può essere considerata il sangue, dipende innanzi tutto dalla pressione dell'ossigeno e poi dalla natura degli elettroliti che insieme con l'emoglobina si trovano in soluzione.
Ricambio Emoglobinico
Il ricambio emoglobinico risulta dal continuo distruggersi e riformarsi dell'emoglobina (e dei globuli rossi) del sangue. In condizioni normali la quantità d'emoglobina che giornalmente è di strutta è automaticamente riformata senza posa, così che in ogni momento della giornata la quantità dell'emoglobina (e dei globuli rossi) è costantemente la stessa. In condizioni patologiche può avvenire che la quantità d'emoglobina del sangue si distrugga in quantità maggiore del normale, che sia inferiore alla normale, per una riformazione d'emoglobina inferiore alla quantità distrutta o per una minore produzione e distruzione dell'emoglobina.
Si comprende perciò di quale importanza pratica sia il determinare la misura di questo ricambio. La semplice determinazione della quantità d'emoglobina del sangue (percentuale, come ordinariamente si fa) non basta; occorre misurare la quantità di bilinogeno, che giornalmente s'elimina per le urine e ancor più per le feci, essendo il bilinogeno il prodotto noto terminale della trasformazione della bilirubina (pigmento biliare), che s'è formata dall'emoglobina distrutta.
La quantità d'emoglobina del sangue d'un uomo di 70 kg. di peso è di 775 g., secondo le più precise determinazioni. La quantità di bilinogeno eliminato in ventiquattro ore per le urine e per le feci normalmente sta fra 90 e 150 mg. Nelle ventiquattro ore perciò si distruggono e si riformano almeno g. 2,25-3,75 di emoglobina (o,3-0,5% dell'emoglobina totale); ossia da 15.000 a 25.000 globuli rossi per mmc.
Esame emocromocitometrico Completo (CBC)
L'emocromo completo (CBC) è un esame di laboratorio di routine che fornisce informazioni dettagliate sulle cellule del sangue, inclusi i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine. L'interpretazione dei valori dell'emocromo deve essere sempre fatta da un medico, tenendo conto del contesto clinico del paziente, della sua età, del sesso e di eventuali altre condizioni mediche. Variazioni lievi rispetto ai valori di riferimento non sono sempre indicative di una patologia.
Indici Eritrocitari
- MCV (Volume corpuscolare medio): è il volume di un globulo rosso, espresso in fentolitri (micrometri cubici). Valori normali sono considerati quelli compresi tra 80 e 95 fentolitri.
- MCH (Emoglobina corpuscolare media): è il contenuto medio (massa) di emoglobina per globulo rosso, espresso in picogrammi.
- MCHC (Concentrazione corpuscolare media di emoglobina): è la concentrazione media di emoglobina in un dato volume di globuli rossi sedimentati, ed è espressa in grammi per decilitro.
- RDW (Ampiezza di distribuzione dei globuli rossi): è il coefficiente di variazione del volume ertitrocitario.
Pertanto anche gli intervalli di normalità adottati dai vari laboratori di analisi possono variare.
Patologie Correlate
Ogni parte della struttura di un globulo rosso può subire alterazioni, costituzionali o acquisite: esistono quindi anomalie dei lipidi e delle proteine di membrana, dell’emoglobina e degli enzimi utili per le sue funzioni. Alcune modificazioni non hanno conseguenze sulla vita del globulo rosso, altre pregiudicano la sua speranza di vita e sono responsabili di anemie emolitiche.
Le talassemie sono un gruppo di malattie ereditarie caratterizzate da difetti nella sintesi delle catene globiniche dell'emoglobina. A seconda del tipo di catena globinica colpita (alfa o beta) e della gravità del difetto genetico, le talassemie possono causare anemia di gravità variabile, da forme lievi a forme molto gravi che richiedono trasfusioni di sangue regolari.
L'anemia falciforme è un'altra malattia ereditaria causata da una mutazione nel gene che codifica per la catena beta dell'emoglobina. Questa mutazione porta alla produzione di emoglobina S, che, in condizioni di bassa ossigenazione, tende a polimerizzare, causando la falcizzazione degli eritrociti.
Le enzimopatie, come la carenza di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD), sono disturbi ereditari che colpiscono gli enzimi coinvolti nel metabolismo degli eritrociti. La G6PD è un enzima importante per proteggere gli eritrociti dai danni ossidativi.
Alterazioni nel Numero di Globuli Rossi
Si parla di policitemia quando i globuli rossi sono più alti dei valori normali. La policitemia vera è una malattia del midollo osseo che porta a un aumento della produzione di globuli rossi. La policitemia secondaria dipende da altri fattori o problemi di salute che influenzano la produzione dei globuli rossi.
Avere globuli rossi bassi o leggermente bassi può essere dovuto ad anemia da carenza di ferro (o anemia sideropenica), che può interessare gli adulti ma anche i bambini allo stesso modo.
Importanza dell'Alimentazione
Un'adeguata alimentazione è fondamentale per garantire una corretta produzione di globuli rossi. Il ferro è un componente essenziale dell'eme, la parte non proteica dell'emoglobina che lega l'ossigeno. Una carenza di ferro è la causa più comune di anemia, che si manifesta con eritrociti bassi. La vitamina B12 e l'acido folico (vitamina B9) sono vitamine del gruppo B essenziali per la sintesi del DNA e la divisione cellulare. Una carenza di queste vitamine può compromettere la maturazione degli eritrociti nel midollo osseo, portando alla produzione di eritrociti grandi e immaturi (macrociti) e all'anemia megaloblastica.
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