红血球的形变
占血液容积约40%的红血球,若不具备形变的条件,血液的高黏度将无法使心脏推动血液循环,如此一来,各组织将面临缺氧的危机。
静止在等张溶液中的红血球为双凹圆盘状,直径约8μm左右,这个形状使红血球因弯曲所产生的位能达到最小。但是在活体中,红血球不可能一直维持在静止状态。在流速快的血管中,剪应力较红血球的架桥力或其他分子间相互吸引的力量强,红血球会出现随流向加长,并伴随旋转的现象。
红血球旋转时,首先是细胞膜在剪应力作用下旋转,然后藉由细胞骨架带动细胞质旋转,类似坦克车履带的运动方式。这种运动方式,使红血球容易形变而适应外部流场,减少红血球对流场的干扰,使黏度降低。
另外,在微血管的循环中,红血球被迫通过狭小的微血管,(有些微血管的直径甚至不到红血球的一半),所以,红血球必须形变才能让血液循环正常地进行。
红血球形态的改变和其细胞膜及细胞骨架息息相关。他们的形状必须要容易改变才行。假设细胞膜为刚体,纵使细胞质为流体,整个血球的表现情形仍然类似刚体。又,红血球若想形变且不使细胞破裂,其细胞膜的表面积必须比同体积之球的表面积来的大。
以下由红血球细胞膜的结构及其主要组成分子来探讨红血球形状的改变。