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Erythrozyt

(Weitergeleitet von Rotes Blutkörperchen)

Synonyme: Rotes Blutkörperchen, Erythrocyt
Abkürzung: Ery
Englisch: erythrocyte, red blood cell

Inhaltsverzeichnis

1 Definition

Als Erythrozyten bezeichnet man die zellulären Elemente des menschlichen Bluts, die den Blutfarbstoff Hämoglobin enthalten.

2 Morphologie

2.1 Gestalt und Oberfläche

Erythrozyten sind Zellen ohne Organellen, die aufgrund des fehlenden Zellkerns (Nucleus) nicht mehr zur Zellteilung fähig sind. Die gelegentlich noch Reste von Kernmaterial enthaltenden frühen Erythrozyten bezeichnet man als Retikulozyten.

Die Zellen haben eine bikonkave, abgeplattete Form mit einen Durchmesser von rund 7,5 µm und einer Dicke von ca. 2 µm (Normalverteilung nach der Price-Jones-Kurve). Sie enthalten weder ein endoplasmatisches Retikulum noch Ribosomen oder Mitochondrien. Der Energiegewinn erfolgt über anaerobe Glykolyse. Hauptbestandteil der Erythrozyten ist das Protein Hämoglobin, das ihnen ihre charakteristische rote Farbe verleiht und für den Sauerstofftransport verantwortlich ist. Die Hämoglobinmenge im Zytosol eines einzelnen Erythrozyten beträgt zwischen 28 und 36 Pikogramm (MCH). Jeder Erythrozyt enthält damit rund 280 Millionen Hämoglobinmoleküle.

Die spezielle Form der Erythrozyten vergrößert die Oberfläche der Zellen und verbessert dadurch den Gasaustausch. Zusätzlich wird die Flexibilität verbessert, was den Erythrozyten ermöglicht, durch Kapillaren zu wandern, deren Durchmesser kleiner ist als sie selbst. Im Falle des Passierens enger Kapillaren können sich Erythrozyten verformen oder im Rahmen der Pseudoagglutination zu sogenannten Rouleaux zusammenlagern, um die Gefäße zu passieren.


Ein unter der Zellmembran befindliches und in diese einstrahlendes dichtes strukturgebendes Netz von Filamenten, das erythozytäre Zytoskelett, ermöglicht das Aufrechterhalten der bikonkaven Form. Einige Proteine, etwa Spektrin oder Ankyrin, sind für die Struktur essentiell.

2.2 Formvarianten

Erythrozyten können neben der typischen bikonkaven Form auch in davon abweichender Gestalt vorliegen. Einige Formvarianten sind im Folgenden aufgeführt:

Die Verkleinerung und Vergrößerung der Erythrozyten bei unterschiedlichen Formen der Anämie bezeichnet man als Anisozytose.

3 Physiologie

3.1 Aufgaben

Erythrozyten sind zuständig für den Sauerstofftransport im Blut. Die Zellen nehmen in den Lungenkapillaren Sauerstoff aus den Alveolen auf und binden es an das Hämoglobin. Der Vorgang der Sauerstoffaufnahme vollzieht sich sehr schnell. Die Kontaktdauer zwischen Erythrozyt und Alveolarraum beträgt nur etwa 0,3 Sekunden.

Der an Hämoglobin gebundene Sauerstoff wird von den Erythrozyten in die Kapillaren der Körperperipherie transportiert. Dort wird der Sauerstoff wieder an das Gewebe abgegeben, was man als Desoxygenierung des Blutes bezeichnet.

In geringerem Umfang sind Erythrozyten auch für den Kohlendioxidtransport verantwortlich. Sie geben in der Lunge das in Form von Bicarbonat vorliegende oder an Hämoglobin gebundene Kohlendioxid ab.

3.2 Lebenszyklus

Erythrozyten werden im Knochenmark im Verlauf der Erythropoese aus hämatopoetischen Stammzellen gebildet, passieren verschiedene Zwischenstufen (Erythroblastenstadium, Metamyelozytenstadien), und gelangen von dort aus in den Blutstrom. Jugendliche Erythrozyten enthalten Reste von rRNA, die lichtmikroskipisch als feine gitterartige Strukturen sichtbar sind (vgl. Retikulozyt).

Zu ihrer Entwicklung ist das von den Nieren gebildete Hormon Erythropoietin nötig. Erythrozyten sind Verbrauchszellen. Sie werden nach einer Lebensdauer von etwa 120 Tagen in Leber, Milz und Knochenmark von Makrophagen abgebaut. Das in ihnen enthaltene Eisen wird von den Makrophagen in Form von Hämosiderin zwischengelagert und wiederverwendet.

3.3 Stoffwechsel

Da Erythrozyten keine Mitochondrien enthalten, müssen sie die notwendige Energie für ihren Stoffwechsel auf andere Weise erzeugen. Die Energiegewinnung erfolgt daher auf dem Weg der Glykolyse und wird durch das Enyzm Pyruvatkinase vermittelt. Erythroyzten enthalten ein spezielles Isoenzym der Pyruvatkinase, das man als PKR bezeichnet. Fehlt dieses Enzym, kommt es zu schwerwiegenden Funktionsstörungen, die zur Hämolyse führen.

3.4 Menge

Im Blutkreislauf eines gesunden Erwachsenen zirkulieren zwischen 24 bis 30 Billionen Erythrozyten (24-30 x 1012), die eine Gesamtoberfläche von mehr als 4.500 m² aufweisen. Das entspricht einer Fläche, die größer ist als ein halbes Fußballfeld. Im Rahmen der Erythropoese werden täglich rund ein Prozent der Erythrozyten erneuert, was einer Bildungsrate von mehr als 3.000.000 Erythrozyten pro Sekunde entspricht.

4 Immunologie

Auf der Membranoberfläche der Erythrozyten befindet sich ein dichter Mantel aus Glykoproteinen, welche die Blutgruppen eines Menschen determinieren. Diese Glykoproteine stellen starke Oberflächenantigene dar, die vom Immunsystem als körpereigen oder körperfremd erkannt werden können. Die Funktion vieler dieser Transmembranproteine ist heute aufgeklärt. Die wichtigste menschliche Blutgruppe, das AB0-System, basiert auf Unterschieden in einfachen Kohlenhydratketten. Erythrozyten tragen, im Gegensatz zu Thrombozyten, wenige oder gar keine HLA-Antigene.

5 Labordiagnostik

5.1 Erythrozytenzahl

Die Erythrozytenzahl ist einer der am häufigsten bestimmten Laborwerte des menschlichen Bluts. Ihr Referenzwert beträgt:

  • bei Männern 4,8-5,9 Mio./µl bzw. 4,8-5,9/pl
  • bei Frauen 4,3-5,2 Mio./µl bzw. 4,3-5,2/pl

5.2 Erythrozytenindizes

Die Indizes MCH, MCV und MCHC sind weitere wichtige Kennwerte zur Charakterisierung von Erythrozyten:

Falls nicht ohnehin andere Laborwerte wie Hämatokrit und Hämoglobin/Liter zur Verfügung stehen, kann aus jeweils zwei der Werte der dritte berechnet werden. Hierfür gilt:

  • MCHC = MCH / MCV

5.3 Erythrozytenverteilungsbreite

Die Erythrozytenverteilungsbreite (EVB) beschreibt die Spanne zwischen kleinsten und größten Erythrozyten. Eine erhöhte EVB ist Hinweis auf Anisozytose.

5.4 Erythrozytenmorphologie

Genauere Aussagen über die Erythrozytenmorphologie können mikroskopisch im sogenannten "Roten Differentialblutbild" getroffen werden.

6 Pathologie

Stoffwechselstörungen, Eisen- oder Vitaminmangel, myeloproliferative Erkrankungen und genetische Veränderungen (z.B. Sichelzellenanämie) können zu pathologischen Veränderungen der Erythrozyten und/oder zum Erythrozytenmangel und damit zum Mangel an Hämoglobin führen. Diese Störungen werden in der klinischen Medizin unter dem Begriff "Anämie" zusammengefasst.

Daneben können verschiedene Leukämien und myeloproliferative Erkrankungen die Bildung von Erythrozyten negativ oder positiv beeinflussen (beispielsweise bei der Erythrämie).

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