Erythrozyten

Daß rote Blutkörperchen keine homogene Population darstellen, ist in Bezug auf die Fließeigenschaft des
Blutes bedeutsam. Unter Normozyten repräsentiert der Typ 1 eine eher rigide Erythrozytenform,
während Typ 5 zentral durchgesunken, also flexibel ist. Dabei haben die zentral stärker konkaven Zellen
(Normozyten-Typen 1 und 2) eine kleinere Adhäsionsfläche. Das Auftreten zweier Erscheinungsformen
ein und derselben hypothetischen asymmetrischen Erythrozytenform läßt sich ausschließen, indem man
durch den Erythrozyten auf dessen jeweilige Oberseite fokussiert und deren Konfigurierung anhand der
dortigen Interferenzen beurteilt.

Die Erythrozyten (roten Blutkörperchen)haben bei Menschen und Säugetieren keinen Zellkern. Sie bestehen aus einem
Gerüst (Stroma) und dem eingelagerten roten Blutfarbstoff (Hämoglobin). Sie können sich gut verformen, so daß sie selbst durch die
engsten Passagen und kleinsten Gefäße hindurch passen. Die durchschnittliche Lebensdauer der Erythrozyten beträgt beim
Menschen 4 Monate und die Anzahl liegt bei ca. 5 bis 5,5 Mio./Kubikmeter (mm3) Blut.

Bedeutendster Funktionsbestandteil der roten Blutkörperchen ist das Hämoglobin. Das Hämoglobin dient dem Transport von
Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2). Es ist aus vier Untereinheiten aufgebaut und jede Untereinheit enthält eine Komponente, die
die rote Farbe erzeugt, Häm genannt. Wichtiger Bestandteil dieses Häms ist ein Eisenion (Fe2+). An dieses Eisenion kann
molekularer Sauerstoff (O2) locker gebunden werden. Auch Kohlenmonoxid (CO) kann reversibel, aber ca. 300 mal leichter als
Sauerstoff, an Hämoglobin angelagert werden. Es ist daher ein gefährliches Gas, da es schnell alle Bindestellen für
Sauerstoffmoleküle blockiert.

Wird durch Oxidation des Eisenions (Fe2+ - Elektron = Fe3+) aus Hämoglobin Methämoglobin, kann kein Sauerstoff mehr
transportieren werden (normal: ca. 0,5% des gesamten Hämoglobins, bei bestimmten Vergiftungen steigt seine Konzentration an).
Die Erythrozyten sind mit Enzymen ausgestattet, die die normalerweise entstehende Menge entstehenden Methämoglobins sofort
wieder zu Hämoglobin reduzieren können.

Die Deformierbarkeit von roten Blutkörperchen (RBK) ist der wichtigste Faktor für die Blutviskosität.
Verminderte Erythrozytendeformierbarkeit beeinträchtigt die Mikrozirkulation und führt damit zu
Erkrankungen mit schweren Ernährungsstörungen der Gewebe. Die Gestalt des Erythrozyten bildet
daher die Grundlage für rheologische Untersuchungen und Deformierungsexperimente. Für diese
Analysen ist es notwendig, die Zellgeometrie des ruhenden, unfixierten Erythrozyten genau zu kennen, da
diese undeformierte Form als Bezugspunkt gewählt wird. Zur erweiterten Charakterisierung der
Eigenschaften der Erythrozytengestalt untersuchen wir Interferenzmuster, die nach Sedimentation durch
Adhäsion an Fremdoberflächen entstehen. Dazu verwenden wir ein Reflexionskontrastmikroskop.

Die Gültigkeit von Rückschlüssen aus den Interferenzmustern auf die Morphologie konnte bereits gezeigt
werden. An fixierten RBKs wurde u.a. interferometrisch der Einfluß physikalischer Kräfte als zweiter
Parameter neben biochemischen Interaktionen im molekularen Bereich auf das Adhäsionsverhalten
nachgewiesen. Dieses Adhäsionsverhalten stellt eine wichtige Einflußgröße hinsichtlich der
Erythrozytenaggregation in vivo dar und bestimmt in vitro die Interferenzmuster der RBKs. Wir haben an
unfixierten Erythrozyten die auftretenden Interferenzfiguren im Reflexionskontrast qualitativ ausgewertet,
systematisiert und korrelieren sie nun mit anderen morphologischen Parametern. Darüber hinaus werden
die Adhäsionsflächen (Interferenzen 0. Ordnung) quantitativ ausgewertet.