全自动血细胞分析仪：红细胞的那些事儿

全自动血细胞分析仪：红细胞的那些事儿

　　红细胞也称红血球，在常规化验英文常缩写成RBC，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，同时还具有免疫功能。哺乳动物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。运输氧气，也运输一部分二氧化碳。运输二氧化碳时呈暗紫色，运输氧气时呈鲜红色。

　　红细胞会生成于骨髓之内，开始在白细胞内生长。红细胞老化后，易导致血管堵塞，所以会自动返回骨髓深处，由白细胞负责销毁;或是在经过肝脏时，被枯否细胞分解成为胆汁。

　　红细胞中含有血红蛋白，因而使血液呈红色。血红蛋白中有铁元素，所以贫血的人宜多吃铁含量丰富的食物和蛋白质，来补血。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一部分二氧化碳也通过红细胞运到肺部通过肺泡同体外的氧气进行气体交换，将二氧化碳排出体外。血红蛋白更易和一氧化碳相合，且血红蛋白一旦与一氧化碳结合后就不易分离。当空气中一氧化碳含量增高时且持续时间较长时，可引起一氧化碳中毒。

　　红细胞的数量和血红蛋白的含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。

　　红细胞描述：哺乳动物的红细胞呈两面中央凹的圆饼状，中央较薄。周缘较厚，故在血涂片标本上中央染色较浅、周围较深。新鲜单个红细胞为黄绿色，大量红细胞使血液呈深红色。成熟的红细胞（哺乳动物）没有细胞核和线粒体，富含血红蛋白。依靠葡萄糖合成能量，平均直径为9微米。

　　输送功能红细胞呈红色，那是因为红细胞富含血红蛋白。血红蛋白含铁，它在含氧量高的地方容易与氧结合，在含氧量低的地方又容易与氧分离。血红蛋白的这一特性，使红细胞具有运输氧的功能。红细胞在肺部获取氧，然后随血液流动，在全身各处毛细血管将氧释放，供细胞利用。

　　功能介绍红细胞含有血红素（hemoglobin），其具有缓冲的作用。血红素十分活跃，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，葡萄糖以及人体排出来的废物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二十亿个血红素分子，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”。

　　红细胞中的血红蛋白没有成熟的红细胞有细胞核　成熟的红细胞没有细胞核， 富含血红蛋白。血红蛋白是一种含铁的蛋白质，呈红色。它在氧含量高的地方容易与氧结合，在氧含量低的地方又容易与氧分离。血红蛋白的这一特性，使红细胞具有运输氧气的功能。

　　红细胞的另一功能红细胞除可运送氧气外，还可运送部分来自组织细胞中的二氧化碳。

　　免疫功能增强吞噬作用纳尔逊（Nelson）用肺炎球菌和梅毒螺旋体等进行体外实验，发现被相应抗体致敏的肺炎球菌或梅毒螺旋体，只有在含补体、红细胞及白细胞的混合物中，80%～95%能迅速被吞噬而从液相中消失；若缺少红细胞，则在较长时间内仅有少数被吞噬。1956年Nelson又将抗体调理过的肺炎球菌注入猴体内，获得的结果与体外实验相同，100%的肺炎球菌粘附于红细胞。粘附的复合物较悬浮于血浆中游离的复合物更易被吞噬。某些病毒在体内也能粘附于红细胞，从而被吞噬消灭。免疫粘附可以增强吞噬作用4～5倍。红细胞还能阻止癌细胞#在循环中播散，因在外周血中癌细胞遇到红细胞比遇到白细胞的机会多500～1000倍。当癌细胞表面结合有抗体与补体时，则可通过红细胞表面的C3b受体，使癌细胞粘附于红细胞，故容易被吞噬细胞捕捉与吞噬，从而防止癌细胞的转移与扩散。

　　另外，红细胞还有吞噬细胞样的功能，在其细胞膜表面具有过氧化物酶，该酶是典型的溶酶体酶，它可起着巨噬细胞样的杀伤作用。

　　免疫粘附作用免疫粘附是指抗原-抗体复合物与补体C3b结合后，可粘附于灵长目或非灵长目的红细胞与血小板上，这一现象统称为“血细胞免疫粘附作用”。红细胞之所以具有免疫粘附作用，是因其表面具有C3b受体。该受体为糖蛋白，分子量为205 000。红细胞上的C3b受体占血循环中C3b受体总数的95%以上。因此，血循环中的抗原-抗体复合物遇到红细胞比遇到白细胞的机会多500～1 000倍。所以，红细胞清除免疫复合物的特性是白细胞和淋巴细胞所不及的。

　　梅多福（Medof）等的体外实验结果也支持上述推测。他们将抗原-抗体-补体复合物与人血细胞悬液混合并孵育，然后测定各类细胞结合免疫复合物的数量，结果发现红细胞结合了82.8%～84.8%的复合物，而中性粒细胞和单核细胞分别只结合了8.3%～15.2%和1.6%～5.8%的复合物。

　　防御感染红细胞与细菌、病毒等微生物免疫粘附后，不仅可以通过过氧化物酶对它们产生直接的杀伤作用，而且还可以促进吞噬细胞对它们的吞噬作用。因此，红细胞的免疫功能可以看作是机体抗感染免疫的因素之一。

　　其他功能目前已知红细胞具有以下免疫功能：1、识别携带抗原；2、清除循环中免疫复合物；3、增强T细胞依赖反应；4、效应细胞样作用；5、促进吞噬作用。而这些免疫功能的生理学基础即为红细胞免疫粘附作用。

　　种类介绍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，但也有的和白细胞并没有明显区别，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，但在循环血中的红红细胞细胞，除骆驼和羊驼之外，可看到细胞核退化，向细胞外放出、消失。红细胞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。

　　人的红细胞人类的红细胞是双面凹的圆饼状。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6μm～8μm。

　　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红细胞渗透细胞内外。红细胞的细胞膜含有特别的多糖类以及蛋白质，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2～3×10的13次方个红细胞（女性大约为4～5百万/微升血液，男性为5～6百万/微升血液）。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根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，它们通过糖酵解途径（无氧呼吸）合成能量。成熟的哺乳类红细胞是双凹圆盘状，如此可增加其表面积，使物质更容易通过其细胞膜。

　　生理特性渗透脆性正常状态下红细胞内的渗透压与血浆渗透压大致相等，这对保持红细胞的形态甚为重要。将机体红细胞置于等渗溶液（哺乳动物：0.9%NaCl）中，它能保持正常的大小和形态。但如把红细胞置于高渗NaCl溶液中，水分将逸出胞外，红细胞将因失水而皱缩。相反，若将红细胞置于低渗NaCl溶液中，水分进入细胞，红细胞膨胀变成球形，可至膨胀而破裂，血红蛋白释放入溶液中，称为溶血。

　　把正常人红细胞置入不同浓度的溶液中（从0.85%、0.8%……0.3%NaCl溶液），在0.45%的溶液中，有部分红细胞开始破裂，即上层液体呈微红色，当红细胞在0.35%或更低的NaCl溶液中，则全部红细胞都破裂。临床以0.45%NaCl到0.3%NaCl溶液为正常人体红细胞的脆性（也称抵抗力）范围。如果红细胞放在高于0.45%/NaCl溶液中时即出现破裂，表明红细胞的脆性大，抵抗力小；相反，放在低于0.45%NaCl溶液中时才出现破裂，表明脆性小，抵抗力大。

　　悬浮稳定性悬浮稳定性是指红细胞在血浆中保持悬浮状态而不易下沉的特性。将与抗凝剂混匀的血液置于血沉管中，垂直静置，经一定时间后，红细胞由于比重大，将逐渐下沉，在单位时间内红细胞沉降的距离，称为红细胞沉降率（简称血沉）。以血沉的快慢作为红细胞悬浮稳定性的大小。正常男子第1小时末，血沉不超过3mm，女子不超过10mm。在妊娠期，活动性结核病，风湿热以及患恶性肿瘤时，血沉加快。临床上检查血沉，对疾病的诊断及预后有一定的帮助。

　　关于维持红细胞悬浮稳定性的原因，有人认为是由于红细胞表面带有负电荷之故，因为同性电荷相斥，红细胞不易聚集，从而呈现出较好的悬浮稳定性。如果血浆中带正电荷的蛋白质增加，其被红细胞吸附后，使之表面电荷量减少，这样就会促进红细胞的聚集和叠连，使总的外表面积与容积之比减少，摩擦力减小，血沉加快。血沉的快慢主要与血浆蛋白的种类及含量有关。

　　红细胞内的血红蛋白能与O2结合成HbO2，将O2由肺运送到组织，血中的O2有98.5%是以HbO2形势被运输的。血红蛋白还能与CO2结合成HbNHCOOH，将CO2由组织运送到肺。另外，红细胞内含有丰富的碳酸酐酶，在碳酸酐酶作用下使CO2约占血液运输CO2总量的88%。可见，红细胞在O2和CO2运输过程中起重要的作用。

　　吸水性红细胞没有细胞壁，内部溶液浓度高，由于渗透压大量吸水，会涨破细胞膜，内容物流出。

　　易变形由于红细胞无细胞核，有细胞膜和细胞质（主要是血红蛋白）构成，细胞质中的血红蛋白是晶体，且为液晶，因此红细胞的变形主要取决于细胞膜的力学性质。红细胞的尺寸约5-8μm，毛细血管的直径只有2-3μm，但红细胞能够通过毛细血管，就是因为红细胞易变形。

　　相关种类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，比活动期显著减少。

　　人的红细胞人类的红细胞是双面凹的圆饼状。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6μm～8μm。

　　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糖类以及蛋白质，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2～3×10的13次方个红细胞（女性大约为4～5百万/微升血液，男性为5～6百万/微升血液）。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根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，它们通过糖酵解途径（无氧呼吸）合成能量。成熟的哺乳类红细胞是双凹圆盘状，如此可增加其表面积，使物质更容易通过其细胞膜。