Erythrozyten

Erythrozyten, rote Blutzellen oder rote Blutkörperchen, scheibenförmige Zellen im Blut, die dem Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid bei der Atmung dienen.

Erythrozyten sind runde, bikonkave (beiderseits in der Mitte eingedellte), etwa zwei Mikrometer (tausendstel Millimeter) dicke Scheiben mit einem Durchmesser von etwa acht Mikrometern. Sie stellen mit 3,5 bis 5,9 Millionen Zellen pro Mikroliter (tausendstel Milliliter) den Hauptanteil der Blutzellen; auf etwa 600 bis 800 Erythrozyten kommt ein Leukozyt. Im Blut von Männern sind pro Volumeneinheit rund 20 Prozent mehr Erythrozyten enthalten als im Blut von Frauen.

Beim Menschen und bei Säugetieren enthalten reife Erythrozyten weder einen Zellkern noch andere Organellen. Sie sind also weder zur Mitose noch zur Apoptose fähig, d. h., sie können sich nicht teilen oder von selbst absterben, haben jedoch einen Stoffwechsel zur Energiegewinnung. Neue Erythrozyten entstehen im Knochenmark aus hämatopoetischen (Blut bildenden) Stammzellen. Ihre Bildung wird durch das Hormon Erythropoietin angeregt und führt über mehrere Zwischenstufen, die noch Organellen besitzen. Die Lebensdauer eines reifen Erythrozyten beträgt etwa 120 Tage; jeden Tag werden rund 200 Milliarden Erythrozyten durch neue ersetzt. Alte Erythrozyten werden durch Fresszellen (bestimmte Leukozyten) in der Milz, in der Leber und im Knochenmark abgebaut (Hämolyse).

Für den Transport der Atmungsgase Sauerstoff und Kohlendioxid in den Erythrozyten sorgt das Hämoglobin, ein eisenhaltiges Protein, das den Erythrozyten und damit dem Blut seine rote Farbe gibt. In den Lungenkapillaren nehmen die Erythrozyten den Sauerstoff der Atemluft auf, indem das Sauerstoffmolekül an das Hämoglobinmolekül gebunden wird. Gleichzeitig löst sich das am Hämoglobin gebundene Kohlendioxid und wird in die Alveolen der Lunge abgegeben. Aufgrund der bikonkaven Form des Erythrozyten brauchen die Moleküle bei ihrer Diffusion durch die Zelle nur einen kurzen Weg zurückzulegen.

Die mit Sauerstoff „beladenen” Erythrozyten werden über den Blutkreislauf im ganzen Organismus verteilt. Gelegentlich haften mehrere Erythrozyten aneinander und bilden ein so genanntes Rouleau, das wie eine Geldmünzenrolle aussieht. Da die Erythrozyten keine Zellorganellen enthalten, sind sie sehr biegsam und können in die dünnsten Kapillaren vordringen. In den Kapillaren der Gewebe wird der Sauerstoff über das Endothel an andere Zellen abgegeben. Im Gegenzug wird ein kleiner Teil Kohlendioxid („Abfallprodukt” der Zellatmung) aufgenommen und zur Lunge zurücktransportiert (der Großteil des Kohlendioxids löst sich im Blut als Carbonat).

Die Anzahl der Erythrozyten erhöht sich bei steigendem Sauerstoffbedarf, etwa wenn ein Mensch Sport treibt oder sich eine gewisse Zeit in größerer Höhe aufhält. Das Blut von Gebirgsbewohnern enthält rund 30 Prozent mehr Erythrozyten als das von Menschen, die auf Meereshöhe leben. Dies hängt mit dem geringeren Sauerstoffgehalt in größeren Höhen zusammen; der Körper gleicht den Mangel aus und bildet mehr Erythrozyten. Darauf beruht auch das so genannte Höhentraining im Profisport: In einem Wettkampf kurz nach dem Höhentraining haben die Sportler eine bessere Ausdauer, weil mehr Erythrozyten in ihrem Blut sind. Beim Blutdoping wird die Zahl der Erythrozyten durch Spritzen mit Erythropoietin künstlich erhöht.

Bei Erythrozytenmangel spricht man von Anämie. Eine solche tritt beispielsweise bei gestörter Blutbildung oder einem zu raschen Abbau oder Zerfall von Erythrozyten auf. Auch Eisenmangel kann eine Anämie auslösen, weil Eisen für den Aufbau von Hämoglobin nötig ist. Bei manchen Anämieformen, z. B. der Sichelzellenanämie, sind die Erythrozyten verformt und dadurch in ihrer Funktion beeinträchtigt. Eine starke Anämie wird mit Bluttransfusionen behandelt. Im Labor gelang es, aus Stammzellen von Mäusen Erythrozyten zu züchten, die sich im Tierversuch als voll funktionsfähig erwiesen.

Erythrozyten sind die Träger der Blutgruppenmerkmale, die bei Blutspenden eine wichtige Rolle spielen. Bestimmte Antigene auf der Zelloberfläche der Erythrozyten können beim Empfänger der Blutspende das Blut verklumpen lassen (Agglutination), wenn der Blutspender eine Blutgruppe mit den entsprechenden Antikörpern hat. Dies kann zu einer Gelbsucht, in schweren Fällen auch zum Tod führen. Bei einer Unverträglichkeit der Rhesusfaktoren zwischen Mutter und Ungeborenem kann das Kind bei der Geburt sterben, wenn bereits ein älteres Geschwister mit demselben Rhesusfaktor zur Welt gekommen ist.