เม็ดเลือดแดง

เม็ดเลือดแดงของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

เม็ดเลือดแดงประกอบด้วยฮีโมโกลบินซึ่งเป็น complex molecule ที่มี heme เป็นส่วนประกอบให้อะตอมของธาตุเหล็กจับกับออกซิเจนเพื่อส่งไปทั่วร่างกาย โดยออกซิเจนสามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของเม็ดเลือดแดงได้อย่างอิสระ นอกจากนี้แล้ว ฮีโมโกลบิน ยังจับกับของเสียที่เป็นคาร์บอนมอนออกไซด์บางส่วนกลับมาจากเนื้อเยื่อได้อีกด้วย (ในมนุษย์พบว่าออกซิเจนน้อยกว่า 2% และคาร์บอนไดออกไซด์เกือบทั้งหมด อยู่ในพลาสมา) สารที่ใกล้เคียงกันอย่าง myoglobin ทำหน้าที่เป็นที่เก็บออกซิเจนในเซลล์กล้ามเนื้อ
สีแดงของเลือดมาจากเม็ดเลือดแดง และสีแดงของเม็ดเลือดแดงมาจากหมู่ heme ของ ฮีโมโกลบิน โดยที่พลาสมาเปล่าๆ นั้นมีสีน้ำตาลอ่อน อย่างไรก็ดี สีของเม็ดเลือดแดงอาจเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับสถานะของ ฮีโมโกลบิน คือ เมื่อจับกับออกซิเจนจะได้ oxyhemoglobin ซึ่งมีสีแดง และเมื่อไม่จับกับออกซิเจนจะได้ deoxyhemoglobin ซึ่งมีสีคล้ำ ซึ่งเมื่อมองผ่านเส้นเลือดจะเห็นมีสีเขียวหรือน้ำเงิน เครื่องมือที่เรียกว่า pulse oxymetry ใช้ข้อมูลนี้ในการวัดปริมาณความเข้มข้นของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงจากการเปลี่ยนแปลงของสี ซึ่งมีข้อดีคือสามารถวัดปริมาณความเข้มข้นของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงได้โดยไม่ต้องทำการเจาะเส้นเลือด

เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นไม่มีนิวเคลียส นั่นคือไม่มี DNA ในขณะที่เม็ดเลือดแดงของสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ แทบทุกชนิดต่างมีนิวเคลียสทั้งสิ้น นอกจากนั้นแล้ว เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยังไม่มีออร์แกเนลล์ ซึ่งรวมถึงไมโทคอนเดรีย และสร้างพลังงานโดยการหมักผ่าน glycolysis ของน้ำตาลกลูโคสทำให้ได้กรดแลกติกเป็น product นอกจากนั้นแล้ว เม็ดเลือดแดงยังไม่มี insulin receptor ทำให้การนำกลูโคสเข้าเซลล์ไม่อยู่ภายใต้การควบคุมของฮอร์โมนอินซูลิน และเนื่องจากการไม่มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์นี้เอง ทำให้เม็ดเลือดแดงไม่สามารถสร้างโปรตีนโครงร่างใหม่ หรือเอนไซม์ใหม่ได้ จึงมีอายุจำกัด
เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีลักษณะแบน บุ๋มตรงกลาง หากมองจากด้านข้างจะมีลักษณะคล้ายดัมเบล รูปร่างเช่นนี้ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนออกซิเจนกับสิ่งแวดล้อมได้ดียิ่งขึ้น และยังสามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างเพื่อให้สามารถลอดผ่านหลอดเลือดฝอยเล็กๆ ได้
ม้ามเป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บสำรองของเม็ดเลือดแดง แต่หน้าที่นี้ไม่มีประสิทธิภาพเต็มที่นักในมนุษย์ ในขณะที่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น เช่น สุนัข หรือม้า ม้ามทำหน้าที่เก็บเม็ดเลือดแดงจำนวนมากไว้สำหรับนำเข้าสู่กระแสเลือดในภาวะกดดันต่างๆ เพื่อให้ร่างกายสามารถส่งออกซิเจนไปเลี้ยงเนื้อเยื่อได้มากขึ้น

เม็ดเลือดแดงของมนุษย์

โดยปกติแล้วเม็ดเลือดแดงของมนุษย์นั้นจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6-8 ไมโครเมตร ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเซลล์อื่นๆ ของมนุษย์มาก เม็ดเลือดแดงทั่วๆ ไปของมนุษย์จะมีโมเลกุลฮีโมโกลบินอยู่ประมาณ 270 ล้านโมเลกุล แต่ละโมเลกุลมีหมู่ฮีมอยู่สี่หมู่
มนุษย์ที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้วจะมีเม็ดเลือดแดงอยู่ในร่างกายประมาณ 20-30 ล้านล้านเซลล์ ผู้หญิงจะมีเม็ดเลือดแดงประมาณ 4-5 ล้านเซลล์ต่อไมโครลิตร (ลูกบาศก์มิลลิเมตร) ผู้ชายจะมีเม็ดเลือดแดงประมาณ 5-6 ล้านเซลล์ต่อไมโครลิตร และคนที่อาศัยอยู่ในเขตที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำ เช่น ในที่สูง ก็อาจมีปริมาณเม็ดเลือดแดงมากกว่านี้ได้ เม็ดเลือดแดงเป็นเม็ดเลือดที่พบมากกว่าเม็ดเลือดชนิดอื่นๆ มาก นั่นคือ ในหนึ่งไมโครลิตรของเลือดมนุษย์ จะมีเม็ดเลือดขาวอยู่เพียงประมาณ 4,000-11,000 เซลล์ และมีเกล็ดเลือดอยู่ประมาณ 150,000-400,000 เซลล์ เซลล์เม็ดเลือดแดงทั้งหมดในร่างกายมีธาตุเหล็กอยู่ประมาณ 3.5 กรัม ซึ่งมากกว่าปริมาณธาตุเหล็กในเนื้อเยื่ออื่นถึงกว่าห้าเท่า
การตรวจสภาพความสมบูรณ์ของเม็ดเลือด (Complete Blood Count - CBC) จะการตรวจเบื้องต้นเพื่อหาปริมาณของเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว รวมทั้งเกล็ดเลือดในร่างกาย ฮีโมโกลบิน (HGB) คือการวัดปริมาณ HGB ในเม็ดเลือดแดง เพื่อประเมินว่ามีภาวะของโลหิตจางหรือไม่ และสามารถนำข้อมูลที่ได้ไปวินิจฉัยโรคอื่นๆ ได้อีกมาก

วงจรชีวิต

กระบวนการการสร้างเม็ดเลือดแดงเรียกว่า erythropoiesis โดยที่เซลล์เม็ดเลือดแดงจะถูกสร้างขึ้นตลอดเวลาในไขกระดูกด้วยอัตราประมาณ 2 ล้านเซลล์ต่อวินาที (ในระยะตัวอ่อน ตับจะเป็นแหล่งสร้างเม็ดเลือดแดงที่สำคัญ) กระบวนการนี้สามารถถูกกระตุ้นได้โดยฮอร์โมน erythropoietin (EPO) ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยไต ฮอร์โมนนี้ถูกใช้เป็นสารกระตุ้นในการแข่งขันกีฬา เซลล์เม็ดเลือดแดงตัวอ่อนที่กำลังจะออกจากไขกระดูกและเพิ่งออกจากไขกระดูกใหม่จะถูกเรียกว่า reticulocyte ซึ่งมีอยู่ประมาณ 1% ของเซลล์เม็ดเลือดแดงในระบบเลือดทั่วร่างกาย เม็ดเลือดแดงเจริญมาจากเซลล์ต้นกำเนิด (stem cells) เป็น reticulocyte และเจริญเต็มที่เป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงใช้เวลาประมาณเจ็ดวันและจะมีอายุอยู่ประมาณหนึ่งร้อยยี่สิบวัน เซลล์เม็ดเลือดแดงที่หมดอายุแล้วจะมีรูปร่างกลมและจะถูกกินโดย phagocytes เมื่อถูกย่อยแล้ว สารที่เคยประกอบเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงก็จะถูกปล่อยออกมาในเลือด แหล่งสำคัญในการทำลายเม็ดเลือดแดงอยู่ที่ม้าม ส่วน heme ที่เป็นส่วนประกอบของฮีโมโกลบินจะถูกขับออกเป็น bilirubin ในที่สุด

เม็ดเลือดแดงสังเคราะห์

สารที่ในเม็ดเลือดแดงได้รับคืนก๊าซออกซิเจนที่ในร่างกายคนเราได้ถึงในร้อยละ84.23ของอัตราหน่วยที่ได้จริงแค่45.69และได้ปรากฏที่ได้เห็นได้ชัดคือหลอดเลือดและผนังหุ้มเลือดและที่สำคัญได้จากการปลูกถ่ายเลือดของอัตราส่วนที่ร่างกายได้รับจริง45.23