เซลล์เม็ดเลือดแดง
คืออะไร เซลล์เม็ดเลือดแดง (red blood cell หรือ erythrocyte) เป็นเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียส และมีรูปร่างแตกต่างจากเซลล์โดยทั่วไป เมื่อดูผ่านกล้องจุลทรรศน์ จะเห็นว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงมีลักษณะคล้ายกับโดนัทที่ไม่มีรูตรงกลาง โดยส่วนกลางจะมีลักษณะบางกว่าส่วนขอบของเซลล์ ลักษณะดังกล่าวเมื่อดูผ่านกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงจะทำให้ปริมาณแสงส่องทะลุผ่านได้ไม่เท่ากัน เกิดเป็นภาพคล้ายกับโดนัทที่เห็นกันจนคุ้นตา

เซลล์เม็ดเลือดแดงที่ส่วนกลางเซลล์แสงจะส่องทะลุผ่านได้มากกว่า
(ภาพโดย – สุทธิพงษ์ พงษ์วร)

เซลล์เม็ดเลือดแดงทำหน้าที่นำออกซิเจนส่งไปยังเซลล์ต่างๆ ในร่างกาย โดยอาศัย “ฮีโมโกลบิน (hemoglobin)” เป็นตัวนำออกซิเจนเข้าสู่เซลล์ต่างๆ และพาคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาจากเซลล์เพื่อกำจัดออกจากร่างกายต่อไป (รายละเอียดอ่านได้ในเรื่องการรักษาดุลภาพของร่างกาย หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติมชีววิทยา เล่ม 2 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4) การที่เซลล์เม็ดเลือดแดงมีสีแดงก็เนื่องมาจาก ฮีโมโกลบินภายในเซลล์ซึ่งเมื่อจับกับออกซิเจนแล้วจะทำให้เกิดสีแดงขึ้น
สำหรับการสร้างเซลล์เม็ดเลือดชนิดต่างๆ (รวมทั้งเซลล์เม็ดเลือดแดง) ในช่วงแรกของระยะเอ็มบริโอ เซลล์เม็ดเลือด (เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดต่างๆ เซลล์เม็ดเลือดแดง และเกล็ดเลือด) จะถูกสร้างขึ้นจากกลุ่มเซลล์ต้นกำเนิด (stem cells) ในบริเวณตับ (liver) ม้าม(spleen) และไขสันหลัง (bone marrow) ต่อมาในช่วง 3-6 เดือนของทารกในครรภ์ การสร้างเซลล์เม็ดเลือดแดง (และ granulocyte monocyte และ megakaryocyte ซึ่งเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่จะเจริญต่อไปเป็นเกล็ดเลือด) จะถูกสร้างที่ตับและม้ามเป็นหลัก จากนั้นเมื่อทารกคลอดมาแล้วการสร้างเซลล์เม็ดเลือดก็จะถูกสร้างที่ไขสันหลังเป็นหลัก ซึ่งการเปลี่ยนตำแหน่งในการสร้างเซลล์เม็ดเลือดจะเกิดขึ้นแบบค่อยเป็นค่อยไปพร้อมๆ กับการเจริญของเนื้อเยื่อและเซลล์ที่จำเป็นต่อการสร้างเซลล์เม็ดเลือดที่ไขสันหลังด้วย ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่
ทำไมเซลล์เม็ดเลือดแดงถึงมีรูปร่างไม่กลมเหมือนเซลล์อื่นๆ ประเด็นแรกก็คือ การที่เซลล์เม็ดเลือดแดงมีรูปร่างของเซลล์ในลักษณะนี้ก็เพื่อใช้ประโยชน์ในการเพิ่มพื้นที่ผิวของการแพร่ของออกซิเจนผ่านเข้า-ออกเซลล์ ทำให้ประสิทธิภาพในการขนส่งออกซิเจนทำได้รวดเร็วขึ้นกว่าเซลล์โดยทั่วไป โปรตีน Spectrin แยกออกจากกันจะเกิดเป็นโพรงภายในเซลล์และทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงสามารถยืดตัวและรอดผ่านหลอดเลือดฝอยไปได้
นอกจากนี้ยังมีการศึกษาที่ทำให้เห็นความสัมพันธ์ของโครงสร้างกับหน้าที่ของเซลล์เม็ดเลือดแดง เพื่อทำความเข้าใจถึงความแตกต่างของเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติและภาวะการเกิดโรคเกี่ยวกับเซลล์เม็ดเลือด โดยทำการศึกษาการเคลื่อนที่ของเซลล์เม็ดเลือดแดงผ่านหลอดเลือดฝอย เพื่อดูว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงมีการเปลี่ยนรูปร่างไปอย่างไรเพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านหลอดเลือดฝอยที่มีขนาดของท่อเล็กกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดง (เซลล์เม็ดเลือดแดงมีขนาด 8 ไมโครเมตร หลอดเลือดฝอยที่สมองเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ไมโครเมตร) ซึ่งจากลักษณะดังกล่าวทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงต้องมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายในเพื่อให้รูปร่างภายนอกของเซลล์เปลี่ยนไปด้วย (เหมือนลักษณะของลูกโป่งกลมๆ ถูกดันให้ผ่านท่อที่มีขนาดเล็ก) โดยโปรตีนที่มีส่วนสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์เม็ดเลือดแดงคือโปรตีนที่เรียกว่า Spectrin โดยพบว่าเมื่อแขนงโปรตีน Spectrin แยกออกจากกันจะเกิดเป็นโพรงภายในเซลล์และทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงสามารถยืดตัวและรอดผ่านหลอดเลือดฝอยไปได้

การเคลื่อนที่ของเซลล์เม็ดเลือดแดงผ่านท่อที่มีขนาดเล็ก
(ที่มา – New model shows molecular mechanics of red blood cells. MIT Tech talk)

ลักษณะพิเศษอีกอย่างของเซลล์เม็ดเลือดแดงก็คือ เซลล์เม็ดเลือดแดงไม่มีนิวเคลียส ซึ่งจะทำให้ภายในเซลล์มีที่ว่างเหลือสำหรับการเพิ่มปริมาณฮีโมโกลบิน ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงสามารถขนส่งออกซิเจนได้มากขึ้น นอกจากนี้เซลล์เม็ดเลือดแดงยังไม่มีไมโทคอนเดรีย ซึ่งเราก็ทราบหน้าที่ของไมโทคอนเดรียดีว่าเป็นออร์แกเนลล์ที่ทำหน้าที่สร้างพลังงานให้กับเซลล์ แต่ถึงเซลล์เม็ดเลือดแดงจะไม่มีไมโทคอนเดรีย มันก็ยังสามารถสร้าง ATP เพื่อใช้ในกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ได้ โดยสร้างจากกระบวนการเมแทบอลิซึมแบบที่ไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic metabolism) ซึ่งเป็นการปรับตัวเพื่อทำให้ออกซิเจนที่เก็บไว้ในเซลล์ถูกขนส่งไปยังเซลล์ต่างๆ ในร่างกายโดยไม่ถูกใช้ไปในเมแทบอลิซึมของเซลล์แบบที่ใช้ออกซิเจน (aerobic metabolism) จะเห็นได้ว่ามันเป็นการปรับตัวเพื่อทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงทำหน้าที่ขนถ่ายออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงที่สุด

                 http://biology.ipst.ac.th/?p=876