Erytrocyt

Rozbalit box

Obsah boxu

Erytrocyt (z řeckého erythros – červený a kytos – buňka), běžně známý jako červená krvinka, je nejpočetnější krevní buňka v těle obratlovců. Jeho primární funkcí je transport kyslíku z plic do tkání a odvod oxidu uhličitého z tkání zpět do plic. U savců jsou zralé erytrocyty unikátní tím, že postrádají buněčné jádro a většinu organel, což maximalizuje prostor pro hemoglobin – protein, který váže kyslík.

Červené krvinky tvoří přibližně 45 % objemu krve, tato hodnota se nazývá hematokrit. Jejich charakteristická červená barva je způsobena právě hemoglobinem obsahujícím železo.

🔬 Struktura a vlastnosti

Lidský erytrocyt je vysoce specializovaná buňka, jejíž struktura je dokonale přizpůsobena její funkci.

⭕ Tvar

Typický tvar savčího erytrocytu je bikonkávní disk (piškotovitý tvar). Tento tvar má několik významných výhod:

• Zvětšení povrchu: V porovnání s koulí o stejném objemu má bikonkávní disk o zhruba 20–30 % větší povrch, což usnadňuje a urychluje difúzi plynů přes buněčnou membránu.
• Vysoká flexibilita: Tvar a pružná membrána umožňují krvince deformovat se a procházet i těmi nejužšími kapilárami, které mohou mít menší průměr než samotná krvinka.
• Minimalizace difúzní vzdálenosti: Žádný bod uvnitř buňky není příliš vzdálen od povrchu, což optimalizuje rychlost výměny plynů.

Tvar je udržován pomocí cytoskeletu tvořeného proteiny, jako jsou spektrin a ankyrin, které tvoří síť na vnitřní straně buněčné membrány.

🧬 Složení

Zralý savčí erytrocyt je v podstatě vak naplněný roztokem hemoglobinu.

• Buněčná membrána: Tvoří ji klasická lipidová dvouvrstva s integrálními a periferními proteiny. Na vnějším povrchu se nacházejí glykoproteiny a glykolipidy, které fungují jako antigeny a určují krevní skupiny (např. systém AB0 a Rh faktor).
• Cytoplazma: Je téměř z 95 % vyplněna hemoglobinem. Obsahuje také enzymy nezbytné pro glykolýzu (jediný zdroj ATP pro krvinku) a pro ochranu před oxidačním stresem (např. kataláza).
• Absence organel: Během zrání ztrácí erytrocyt své jádro, mitochondrie, ribozomy i endoplazmatické retikulum. Absence mitochondrií znamená, že krvinka nespotřebovává kyslík, který přenáší, protože veškerou energii získává anaerobní glykolýzou.

📏 Velikost a počet

• Velikost: Průměr lidské červené krvinky je přibližně 7,2–8,4 μm a tloušťka v nejširším místě asi 2 μm, ve středu jen 1 μm. Buňky této velikosti se označují jako normocyty. Menší se nazývají mikrocyty a větší makrocyty.
• Počet: Počet erytrocytů v litru krve se liší podle pohlaví, věku a nadmořské výšky.
  • U mužů: 4,3–5,9 × 10¹² / l
  • U žen: 3,9–5,3 × 10¹² / l

Celkově má dospělý člověk v těle přibližně 25 bilionů (2,5 × 10¹³) červených krvinek.

⚙️ Funkce

Hlavní a nejdůležitější funkcí erytrocytů je transport dýchacích plynů, ale podílejí se i na dalších procesech.

💨 Transport dýchacích plynů

Tato funkce je zcela závislá na hemoglobinu.

• Transport kyslíku: V plicních kapilárách, kde je vysoký parciální tlak kyslíku, se kyslík váže na atom železa v hemové skupině hemoglobinu. Vzniká tak oxyhemoglobin. V tkáních, kde je naopak nízký parciální tlak kyslíku, se kyslík z vazby uvolňuje a difunduje do buněk.
• Transport oxidu uhličitého: Oxid uhličitý, odpadní produkt buněčného dýchání, je transportován krví třemi způsoby:
  • Fyzikálně rozpuštěný v plazmě (cca 7 %).
  • Vázaný na hemoglobin jako karbaminohemoglobin (cca 23 %). CO₂ se váže na aminoskupiny globinových řetězců, nikoli na hem.
  • Jako hydrogenuhličitanový iont (HCO₃⁻) v plazmě (cca 70 %). Tato přeměna probíhá přímo v erytrocytech pomocí enzymu karboanhydráza.

🩸 Regulace pH

Hemoglobin funguje jako významný pufr v krvi. Dokáže vázat vodíkové ionty (H⁺), a tím pomáhá udržovat stabilní pH krve v úzkém rozmezí 7,36–7,44.

🔄 Životní cyklus (Erytropoéza a zánik)

Červené krvinky mají omezenou životnost a musí být neustále obnovovány.

🌱 Vznik (Erytropoéza)

Tvorba červených krvinek, zvaná erytropoéza, probíhá v kostní dřeni, především v plochých kostech (lebka, žebra, pánev) a na koncích dlouhých kostí. Celý proces je stimulován hormonem erytropoetinem (EPO), který je produkován hlavně v ledvinách v reakci na nízkou hladinu kyslíku v krvi (hypoxie).

Vývoj probíhá z hematopoetické kmenové buňky přes několik stádií (proerytroblast, bazofilní erytroblast, polychromatofilní erytroblast, ortochromatický erytroblast), během nichž buňka syntetizuje obrovské množství hemoglobinu a postupně ztrácí své organely, včetně jádra. Posledním nezralým stádiem, které se dostává do krevního oběhu, je retikulocyt. Ten ještě obsahuje zbytky ribozomální RNA a do 24–48 hodin dozrává ve zralý erytrocyt.

Pro správnou erytropoézu jsou nezbytné železo, vitamín B12 a kyselina listová.

⏳ Životnost

Průměrná životnost lidského erytrocytu je přibližně 100 až 120 dní. Během této doby urazí v oběhovém systému vzdálenost stovek kilometrů. Postupem času buňka stárne, její membrána se stává méně pružnou a enzymatická aktivita klesá.

🗑️ Zánik (Hemolýza)

Staré a poškozené erytrocyty jsou odstraňovány z oběhu makrofágy, a to především ve slezině ("hřbitov červených krvinek"), ale také v játrech a kostní dřeni. Tento proces se nazývá hemolýza.

Při rozpadu erytrocytu se uvolňuje hemoglobin, který je dále zpracován:

• Globin: Bílkovinná část je rozložena na jednotlivé aminokyseliny, které jsou znovu využity pro syntézu nových proteinů.
• Hem: Nebílkovinná část je složitější.
  • Železo (Fe²⁺) je z hemu uvolněno, navázáno na transportní protein transferin a dopraveno do kostní dřeně pro novou erytropoézu nebo uloženo v játrech ve formě feritinu.
  • Zbytek hemové molekuly je přeměněn na zelený pigment biliverdin a následně na žlutooranžový pigment bilirubin. Bilirubin je v játrech konjugován a vyloučen jako součást žluče do střeva.

🩺 Klinický význam a poruchy

Stav červených krvinek je klíčovým ukazatelem zdraví. Jejich poruchy mohou mít vážné následky.

📉 Anémie (Chudokrevnost)

Anémie je stav charakterizovaný sníženým počtem erytrocytů nebo sníženou koncentrací hemoglobinu v krvi. Důsledkem je snížená schopnost krve přenášet kyslík, což vede k příznakům jako únava, dušnost, bledost a slabost. Příčiny mohou být různé:

• Sideropenická anémie: Nejčastější typ, způsobený nedostatkem železa.
• Megaloblastická anémie: Způsobená nedostatkem vitamínu B12 nebo kyseliny listové.
• Hemolytická anémie: Způsobená předčasným a nadměrným rozpadem erytrocytů.
• Srpkovitá anémie: Dědičné onemocnění, při kterém mají erytrocyty abnormální srpkovitý tvar.
• Aplastická anémie: Vzácné onemocnění způsobené selháním kostní dřeně.

📈 Polycytémie

Polycytémie (nebo erytrocytóza) je naopak stav, kdy je v krvi nadměrné množství červených krvinek. To zvyšuje viskozitu krve, což může vést ke vzniku krevních sraženin, infarktu nebo mrtvici.

🧪 Diagnostika

Základním vyšetřením je krevní obraz, který stanovuje počet erytrocytů, koncentraci hemoglobinu, hematokrit a tzv. erytrocytární indexy (např. střední objem erytrocytu – MCV). Dalším důležitým testem je sedimentace erytrocytů (FW), jejíž rychlost může poukazovat na přítomnost zánětu v těle.

📜 Historie objevů

• V roce 1658 holandský biolog Jan Swammerdam jako první pozoroval a popsal červené krvinky pomocí raného mikroskopu.
• Antonie van Leeuwenhoek v roce 1674 poskytl podrobnější popis a odhadl jejich velikost.
• V 19. století Felix Hoppe-Seyler a George Gabriel Stokes objasnili funkci hemoglobinu při transportu kyslíku.
• Karl Landsteiner na začátku 20. století objevil krevní skupiny na základě antigenů na povrchu erytrocytů, což umožnilo bezpečné krevní transfuze.

💡 Pro laiky

• Náklaďáky s kyslíkem: Představte si červené krvinky jako miliony maličkých nákladních aut, která v plicích naloží kyslík a rozvezou ho do všech částí těla – do svalů, mozku, prostě všude, kde je potřeba. Na zpáteční cestě naloží "odpad" – oxid uhličitý – a odvezou ho zpět do plic, kde ho vydechneme.
• Proč je krev červená? Barvu krvi dává bílkovina hemoglobin, která obsahuje železo. Když se na železo naváže kyslík, získá jasně červenou barvu. Je to podobné, jako když železo na vzduchu rezaví – také chytá červený odstín.
• Proč nemají jádro? Dospělá červená krvinka se zbaví svého "řídícího centra" (jádra), aby měla co nejvíce místa pro náklad – tedy pro hemoglobin. Je to jako vyndat sedadla z dodávky, abyste do ní mohli naložit více zboží.
• Hřbitov ve slezině: Každá krvinka žije asi 4 měsíce. Poté, co zestárne a opotřebuje se, je odchycena a zničena ve slezině. Slezina tak funguje jako jakýsi filtr a "hřbitov" pro staré krvinky. Cenné suroviny, jako je železo, se z nich ale recyklují pro výrobu nových.

⏰ Tento článek je aktuální k datu 29.12.2025