Czerwone krwinki, zwane również erytrocytami, są najliczniejszym rodzajem komórek we krwi. Inne główne składniki krwi obejmują osocze, białe krwinki i płytki krwi. Podstawową funkcją czerwonych krwinek jest transport tlenu do komórek ciała i dostarczanie dwutlenku węgla do płuc.
Czerwone krwinki mają tak zwany dwuwklęsły kształt. Obie strony powierzchni komórki wyginają się do wewnątrz jak wnętrze kuli. Ten kształt pomaga zdolności czerwonych krwinek do manewrowania przez małe naczynia krwionośne w celu dostarczenia tlenu do narządów i tkanek.
Czerwone krwinki odgrywają również ważną rolę w określaniu ludzkiej grupy krwi. Grupa krwi zależy od obecności lub braku pewnych identyfikatorów na powierzchni czerwonych krwinek. Te identyfikatory, zwane także antygenami, pomagają organizmowi system odprnościowy rozpoznać własną grupę czerwonych krwinek.
Czerwone krwinki mają unikalną strukturę. Ich elastyczny kształt dysku pomaga zwiększyć stosunek powierzchni do objętości tych wyjątkowo małych komórek. Umożliwia to łatwiejsze przenikanie tlenu i dwutlenku węgla przez błonę komórkową krwinek czerwonych. Czerwone krwinki zawierają ogromne ilości a
białko zwany hemoglobiną. Ta cząsteczka zawierająca żelazo wiąże tlen, gdy cząsteczki tlenu przedostają się do naczyń krwionośnych w płucach. Hemoglobina jest również odpowiedzialna za charakterystyczny czerwony kolor krwi.W przeciwieństwie do innych komórek organizmu dojrzałe czerwone krwinki nie zawierają jądra, mitochondriów ani rybosomów. Brak tych struktur komórkowych pozostawia miejsce dla setek milionów cząsteczek hemoglobiny znajdujących się w czerwonych krwinkach. Mutacja w genie hemoglobiny może prowadzić do rozwoju sierpowatych komórek i prowadzić do zaburzeń sierpowatych.
Czerwone krwinki pochodzą z komórek macierzystych w szpiku kostnym. Nowa produkcja czerwonych krwinek, zwana także erytropoezą, jest wyzwalana przez niski poziom tlenu we krwi. Niski poziom tlenu może wystąpić z różnych powodów, w tym utraty krwi, obecności na dużej wysokości, ćwiczeń, uszkodzenia szpiku kostnego i niskiego poziomu hemoglobiny.
Kiedy nerki wykryją niski poziom tlenu, wytwarzają i uwalniają hormon zwany erytropoetyną. Erytropoetyna stymuluje wytwarzanie czerwonych krwinek przez czerwony szpik kostny. W miarę jak więcej czerwonych krwinek wchodzi do krążenia krwi, wzrasta poziom tlenu we krwi i tkankach. Kiedy nerki wyczują wzrost poziomu tlenu we krwi, spowalniają uwalnianie erytropoetyny. W rezultacie zmniejsza się produkcja czerwonych krwinek.
Krwinki czerwone krążą średnio przez około cztery miesiące. Dorośli mają wokół 25 bilionów czerwonych krwinek w obiegu w dowolnym momencie. Z powodu braku jądra i innych organelli dorosłe czerwone krwinki nie mogą ulec mitozie w celu podziału lub wytworzenia nowych struktur komórkowych. Kiedy się zestarzeją lub uszkodzą, ogromna większość czerwonych krwinek jest usuwana z krążenia przez śledzionę, wątrobę i węzły chłonne. Te narządy i tkanki zawierają białe krwinki zwane makrofagami, które pochłaniają i trawią uszkodzone lub umierające komórki krwi. Degradacja czerwonych krwinek i erytropoeza zwykle występują z tą samą prędkością, aby zapewnić homeostazę w krążeniu czerwonych krwinek.
Wymiana gazowa jest podstawową funkcją czerwonych krwinek. Proces, w którym organizmy wymieniają gazy między komórkami ciała a środowiskiem, nazywa się oddychaniem. Tlen i dwutlenek węgla są transportowane przez ciało poprzez układu sercowo-naczyniowego. Gdy serce krąży krew, krew pozbawiona tlenu powracająca do serca jest pompowana do płuc. Tlen jest uzyskiwany w wyniku działania układu oddechowego.
W płucach tętnice płucne tworzą mniejsze naczynia krwionośne zwane tętniczkami. Tętnice kierują przepływ krwi do naczyń włosowatych otaczających pęcherzyki płucne. Pęcherzyki płucne to powierzchnie oddechowe płuc. Tlen przenika przez cienki śródbłonek pęcherzyków pęcherzykowych do krwi w otaczających naczyniach włosowatych. Cząsteczki hemoglobiny w czerwonych krwinkach uwalniają dwutlenek węgla zbierany z tkanek ciała i nasycają się tlenem. Dwutlenek węgla dyfunduje z krwi do pęcherzyków płucnych, gdzie jest wydalany przez wydech.
Teraz bogata w tlen krew jest zwracana do serca i pompowana do reszty ciała. Gdy krew dociera do tkanek układowych, tlen dyfunduje z krwi do otaczających komórek. Dwutlenek węgla wytwarzany w wyniku oddychania komórkowego dyfunduje z płynu śródmiąższowego otaczającego komórki ciała do krwi. Po dotarciu do krwi dwutlenek węgla jest wiązany przez hemoglobinę i wraca do serca poprzez cykl serca.
Chory szpik kostny może wytwarzać nieprawidłowe czerwone krwinki. Komórki te mogą mieć nieregularny rozmiar (zbyt duży lub zbyt mały) lub kształt (sierpowaty). Niedokrwistość jest stanem charakteryzującym się brakiem produkcji nowych lub zdrowych krwinek czerwonych. Oznacza to, że nie ma wystarczającej liczby funkcjonujących czerwonych krwinek, aby przenieść tlen do komórek ciała. W rezultacie osoby z niedokrwistością mogą odczuwać zmęczenie, zawroty głowy, duszność lub kołatanie serca. Przyczyny niedokrwistości obejmują nagłą lub przewlekłą utratę krwi, niewystarczającą produkcję czerwonych krwinek i zniszczenie czerwonych krwinek. Rodzaje niedokrwistości obejmują:
Leczenie niedokrwistości różni się w zależności od ciężkości i obejmuje suplementy żelaza lub witamin, leki, transfuzję krwi lub przeszczep szpiku kostnego.