Les globules rouges, également appelés érythrocytes, sont le type de cellules le plus abondant dans le sang. Les autres composants sanguins majeurs comprennent le plasma, les globules blancs et les plaquettes. La fonction principale des globules rouges est de transporter l'oxygène vers les cellules du corps et de fournir du dioxyde de carbone aux poumons.
Un globule rouge a ce qu'on appelle une forme biconcave. Les deux côtés de la surface de la cellule se courbent vers l'intérieur comme l'intérieur d'une sphère. Cette forme facilite la capacité d'un globule rouge à manoeuvrer à travers de minuscules vaisseaux sanguins pour fournir de l'oxygène aux organes et aux tissus.
Les globules rouges sont également importants pour déterminer le type de sang humain. Le groupe sanguin est déterminé par la présence ou l'absence de certains identifiants à la surface des globules rouges. Ces identifiants, également appelés antigènes, aident le corps à système immunitaire de reconnaître son propre type de globules rouges.
Les globules rouges ont une structure unique. Leur forme de disque flexible contribue à augmenter le rapport surface / volume de ces cellules extrêmement petites. Cela permet à l'oxygène et au dioxyde de carbone de diffuser plus facilement à travers la membrane plasmique des globules rouges. Les globules rouges contiennent d’énormes quantités protéine appelé hémoglobine. Cette molécule contenant du fer se lie à l'oxygène lorsque les molécules d'oxygène pénètrent dans les vaisseaux sanguins des poumons. L'hémoglobine est également responsable de la couleur rouge caractéristique du sang.
Contrairement aux autres cellules du corps, les globules rouges matures ne contiennent pas de noyau, de mitochondries ou de ribosomes. L'absence de ces structures cellulaires laisse de la place aux centaines de millions de molécules d'hémoglobine présentes dans les globules rouges. Une mutation du gène de l'hémoglobine peut entraîner le développement de cellules en forme de drépanocytose et entraîner un trouble drépanocytaire.
Les globules rouges sont dérivés des cellules souches de la moelle osseuse. La nouvelle production de globules rouges, également appelée érythropoïèse, est déclenchée par de faibles niveaux d'oxygène dans le sang. De faibles niveaux d'oxygène peuvent survenir pour diverses raisons, notamment la perte de sang, la présence en haute altitude, l'exercice, les dommages à la moelle osseuse et les faibles taux d'hémoglobine.
Lorsque les reins détectent de faibles niveaux d'oxygène, ils produisent et libèrent une hormone appelée érythropoïétine. L'érythropoïétine stimule la production de globules rouges par la moelle osseuse rouge. À mesure que plus de globules rouges pénètrent dans la circulation sanguine, les niveaux d'oxygène dans le sang et les tissus augmentent. Lorsque les reins détectent l'augmentation des niveaux d'oxygène dans le sang, ils ralentissent la libération d'érythropoïétine. En conséquence, la production de globules rouges diminue.
Les globules rouges circulent en moyenne pendant environ quatre mois. Les adultes ont environ 25 billions de globules rouges en circulation à tout moment. En raison de leur absence de noyau et d'autres organites, les globules rouges adultes ne peuvent pas subir de mitose pour se diviser ou générer de nouvelles structures cellulaires. Lorsqu'ils deviennent vieux ou endommagés, la grande majorité des globules rouges sont éliminés de la circulation par la rate, le foie et ganglions lymphatiques. Ces organes et tissus contiennent des globules blancs appelés macrophages qui engloutissent et digèrent les cellules sanguines endommagées ou mourantes. La dégradation des globules rouges et l'érythropoïèse se produisent généralement au même rythme pour assurer l'homéostasie dans la circulation des globules rouges.
L'échange de gaz est la fonction principale des globules rouges. Le processus par lequel les organismes échangent des gaz entre leurs cellules corporelles et l'environnement est appelé respiration. L'oxygène et le dioxyde de carbone sont transportés à travers le corps via système cardiovasculaire. Lorsque le cœur fait circuler le sang, le sang appauvri en oxygène qui revient au cœur est pompé vers les poumons. L'oxygène est obtenu à la suite de l'activité du système respiratoire.
Dans les poumons, les artères pulmonaires forment des vaisseaux sanguins plus petits appelés artérioles. Les artérioles dirigent le flux sanguin vers les capillaires entourant les alvéoles pulmonaires. Les alvéoles sont les surfaces respiratoires des poumons. L'oxygène diffuse à travers l'endothélium mince des sacs alvéolaires dans le sang à l'intérieur des capillaires environnants. Les molécules d'hémoglobine dans les globules rouges libèrent le dioxyde de carbone capté par les tissus corporels et deviennent saturés d'oxygène. Le dioxyde de carbone diffuse du sang vers les alvéoles, où il est expulsé par expiration.
Le sang désormais riche en oxygène est renvoyé au cœur et pompé vers le reste du corps. Lorsque le sang atteint les tissus systémiques, l'oxygène diffuse du sang vers les cellules environnantes. Le dioxyde de carbone produit à la suite de respiration cellulaire diffuse du liquide interstitiel entourant les cellules du corps dans le sang. Une fois dans le sang, le dioxyde de carbone est lié par l'hémoglobine et renvoyé au cœur via le cycle cardiaque.
La moelle osseuse malade peut produire des globules rouges anormaux. Ces cellules peuvent être de taille irrégulière (trop grandes ou trop petites) ou de forme (en forme de faucille). L'anémie est une affection caractérisée par le manque de production de globules rouges nouveaux ou sains. Cela signifie qu'il n'y a pas suffisamment de globules rouges fonctionnels pour transporter l'oxygène vers les cellules du corps. En conséquence, les personnes souffrant d'anémie peuvent ressentir de la fatigue, des étourdissements, un essoufflement ou des palpitations cardiaques. Les causes de l'anémie comprennent une perte de sang soudaine ou chronique, une production insuffisante de globules rouges et la destruction des globules rouges. Les types d'anémie comprennent:
Les traitements de l'anémie varient en fonction de la gravité et comprennent des suppléments de fer ou de vitamines, des médicaments, une transfusion sanguine ou une greffe de moelle osseuse.