Tutto sui globuli rossi

Il sangue ha quattro componenti principali, di cui i globuli rossi sono i più abbondanti. Gli eritrociti o globuli rossi svolgono molte funzioni essenziali nell’organismo. In particolare, i globuli rossi contengono importanti molecole che consentono loro di trasportare ossigeno e anidride carbonica nell’organismo. I globuli rossi nascono come cellule immature nel midollo osseo ed entrano nel flusso sanguigno con la maturazione. Sono flessibili e possono cambiare forma facilmente, consentendo loro di passare attraverso vasi sanguigni di qualsiasi dimensione.

Forma e dimensioni

I globuli rossi hanno una forma biconcava con un centro piatto. In altre parole, entrambi i lati della cellula assomigliano a una ciotola poco profonda, ma con bordi turgidi. La maggiore superficie della forma biconcava facilita un migliore scambio di gas rispetto alle cellule di forma più sferica. Essendo flessibili e malleabili, le loro dimensioni possono variare. Un tipico globulo rosso umano ha un diametro compreso tra 6,2 e 8,2 micrometri. L’area più spessa di un globulo rosso è di poco più di due micrometri, mentre la più sottile può avere uno spessore inferiore a un solo micrometro. A titolo di confronto, un singolo capello umano ha una larghezza compresa tra 60 e 120 micrometri.

Volume delle cellule

In generale, gli esseri umani adulti hanno tra i 20 e i 30 trilioni di globuli rossi in qualsiasi momento. Gli uomini hanno in genere un numero di globuli rossi più elevato delle donne. La vita ad alta quota tende ad aumentare il numero di globuli rossi in entrambi i sessi. Un uomo ha in genere circa cinque milioni di cellule per microlitro di sangue, mentre le donne ne hanno circa quattro milioni. In confronto, i globuli bianchi sono meno di 11 mila e le piastrine 400 mila per microlitro. I globuli rossi rappresentano il 45% delle cellule del sangue.

Microstruttura

Nei mammiferi, i globuli rossi mancano di molti dei componenti interni delle altre cellule. Mancano di mitocondri e quindi si affidano alla respirazione anaerobica. Ciò significa che i globuli rossi non utilizzano l’ossigeno che raccolgono, consentendo a una maggiore quantità di ossigeno di raggiungere le aree che ne hanno bisogno. I globuli rossi sono anche privi di reticoli endoplasmatici, quindi non possono sintetizzare le proteine. Contengono invece proteine strutturali che permettono loro di cambiare forma e mantenere la loro struttura.

Membrana

I globuli rossi hanno una membrana che permette di svolgere molte funzioni. La membrana ha tre strati: il glicocalice, il bilayer lipidico e lo scheletro di membrana. Il glicocalice è lo strato più esterno ed è ricco di carboidrati. Il bilayer lipidico contiene molte proteine transmembrana che permettono lo scambio di materiali attraverso la membrana. Infine, lo scheletro della membrana è costituito da una rete strutturale di proteine che si trova nella zona interna del bilayer lipidico.

Emoglobina

Nei vertebrati, i globuli rossi sono costituiti principalmente da una metalloproteina, l’emoglobina. All’interno dell’emoglobina sono presenti gruppi eme con atomi di ferro che possono legarsi temporaneamente alle molecole di ossigeno. Questo permette alle cellule di raccogliere l’ossigeno nei polmoni e di trasportarlo attraverso il corpo. L’emoglobina è rossa e conferisce ai globuli rossi il loro colore caratteristico. Tuttavia, le cellule possono cambiare colore a seconda del livello di ossigeno presente nella cellula. L’emoglobina con ossigeno, l’ossiemoglobina, è di colore scarlatto. Quando il globulo rosso rilascia l’ossigeno, l’ossiemoglobina diventa deossiemoglobina e assume un colore rosso scuro.

Scambio di gas

Le sacche d’aria nei polmoni o alveoli permettono ai globuli rossi di assorbire l’ossigeno dall’aria inspirata. Poi i globuli rossi viaggiano attraverso i vasi sanguigni, come vene e capillari, fino a raggiungere i letti capillari. Queste aree sono estremamente strette e rallentano drasticamente il flusso di cellule, creando un tempo più lungo per il rilascio di ossigeno nelle aree circostanti. L’anidride carbonica entra nel flusso sanguigno e una parte di essa si lega agli aminoacidi presenti nell’emoglobina, diventando carbaminoemoglobina. I globuli rossi trasportano quindi l’anidride carbonica ai polmoni, dove scambiano la CO2 con l’ossigeno.

Altre funzioni

Se i globuli rossi subiscono uno stress da taglio, rilasciano ATP per rilassare i vasi sanguigni circostanti e promuovere il normale flusso sanguigno. Inoltre, rilasciano composti organici che indirizzano il sangue verso le aree del corpo che richiedono ossigeno. I globuli rossi svolgono anche un ruolo nel sistema immunitario. Rilasciando radicali liberi dall’emoglobina, i globuli rossi possono rompere le pareti cellulari e le membrane degli agenti patogeni. Senza le loro pareti e membrane protettive, gli agenti patogeni muoiono.

Creazione dei globuli rossi

L’eritropoiesi, il processo con cui l’organismo produce nuovi globuli rossi, dura circa sette giorni. Negli embrioni, questo processo avviene nel fegato. Dopo la nascita, la responsabilità si trasferisce al midollo osseo rosso delle grandi ossa. Il corpo produce più di due milioni di globuli rossi al secondo nel midollo osseo. Utilizzando glucosio, lipidi, aminoacidi, ferro, rame, zinco e vitamine del gruppo B, il midollo osseo crea una cellula staminale del sangue che può diventare un globulo rosso. I reticolociti sono globuli rossi in via di sviluppo che iniziano a fluire dal midollo osseo nel sangue. Circa l’1% dei globuli rossi circolanti sono reticolociti.

Morte dei globuli rossi

In media, i globuli rossi hanno una vita compresa tra 100 e 120 giorni. Nel corso del tempo, i globuli rossi subiscono cambiamenti che consentono ai macrofagi del midollo osseo, del fegato e della milza di eliminarli. L’organismo scompone i globuli rossi e ne ricicla i vari componenti. La globina, la parte proteica dell’emoglobina, si scinde in aminoacidi, che possono andare al midollo osseo per essere utilizzati nella produzione di nuovi eritrociti. L’organismo immagazzina il ferro nel fegato o nella milza, ma può anche inviarlo al midollo osseo per l’eritropoiesi. Le porzioni non ferrose si degradano in biliverdina e poi in bilirubina, che il fegato utilizza per produrre la bile.

Effetti di una conta anomala dei globuli rossi

Molte condizioni e malattie possono influenzare il numero di globuli rossi dell’organismo e causare di conseguenza effetti dannosi. Un basso numero di globuli rossi può causare affaticamento, vertigini, debolezza, mal di testa, mancanza di respiro e pelle pallida. Un numero elevato di globuli rossi può causare problemi analoghi, oltre a dolori articolari, prurito cutaneo e tenerezza. I medici potrebbero dover ordinare ulteriori esami per capire perché la conta dei globuli rossi di un paziente è superiore o inferiore alla norma.