Płyny ustrojowe
Wydalanie zbędnych produktów przemiany
materii
Płuca H
2
O i CO
2
Skóra H
2
O i sole
nieorganiczne i
organiczne
wątroba barwniki żółciowe i
cholesterol
Jelito grube niestrawiony pokarm ,
nie
ulegające trawieniu
substancje
Nerki H
2
O i rozpuszczalne
w
wodzie substancje
pochodzące z
katabolizmu
aminokwasów
Mocz
Układ moczowy
1. Usuwanie z organizmu zbędnych produktów przemian
metabolicznych oraz wszelkich substancji szkodliwych
dla organizmu.
2. Utrzymywanie stałego składu i odpowiednich stężeń
płynów ustrojowych.
Zadania:
Budowa układu moczowego
Mocz powstaje w wyniku 3 następujących po sobie
procesów:
1. Filtracja
- powstanie moczu pierwotnego w wyniku
wstępnego przefiltrowania krwi i oddzielenia
od niej "odpadów" (zawiera mocznik, kwas moczowy,
amoniak, chlorki, siarczki)
2. Resorpcja
- zwrotne wchłanianie z moczu pierwotnego
wody i substancji potrzebnych organizmowi, których nie
powinien wraz z moczem tracić (jony Na, K). Mocz jest
znacznie zagęszczany, traci na swojej objętości.
3. Sekrecja
- wydzielanie kolejnych substancji
toksycznych z nerek do tworzącego się moczu (jonów
wodoru,niektórych barwników,leków).
POWSTAWANIE MOCZU
Mocz ostateczny
• jest hipertoniczny w stosunku do krwi
• ma o wiele mniejszą objętość niż mocz pierwotny
Właściwości moczu
Ilość 0.6 do 2.5 l/dobę
Ta ilość zależy od :
•Pogody
•Ilości wypijanej kawy, herbaty, alkoholu (efekt
diuretyczny)
Zaburzenia w wydalaniu moczu:
•Oliguria
-(zmniejszone wydalanie) wysoka gorączka
•Anuria
-(brak moczu) poważne uszkodzenie nerek (np.
przez transfuzję krwi złej grupy, sole rtęci)
•Poliuria
- (zwiększone wydalanie) bardzo duże
przyjmowanie płynów, dieta wysokobiałkowa (więcej
mocznika, wiecej moczu), cukrzyca
1. Ciężar właściwy
Zależy od ilości rozpuszczonych substancji.
Normanly poziom – 1.003 do 1.030 g/ml
W cukrzycy- wyższy gdy cukier jest w moczu - ~1g/ml
2. pH
Zależy od diety 4.6-8.
Normanly odczyn – lekko kwaśny, 6.3.
Związki organiczne
Mocznik
Kwas moczowy
Kreatynina
Kreatyna
Inne
Związki nieorganiczne
Jony Cl
-
, Na
+
, NH
4
+
Fosforany
Siarczany
Skład moczu
połowa substancji
stałych w moczu
• Białko – w chorobach nerek i poważnych chorobach
serca. Łatwo wykryć przez ogrzewanie moczu.
• Cukier – w cukrzycy i uszkodzeniu wątroby
• Ciała ketonowe - w cukrzycy
• Krew – kamienie nerkowe
Składniki niepożądane
Krew
Płyn ustrojowy, który zapewnia komunikację pomiędzy
poszczególnymi układami organizmu. Rodzaj tkanki
łącznej.
Krążąca krew spełnia trzy główne funkcje:
1)transportową
2)ochronno-obronną
3)homeostatyczną
Krążąca krew spełnia trzy główne funkcje
:
1)
transportową
przenosi O
2
wchłonięte z przewodu pokarmowego
składniki energetyczno-budulcowe, produkty
przemiany materii i metabolizmu (np.CO
2
)
2)
ochronno-obronną
uczestniczy w procesie rozpoznawania i unieczynniania
szkodliwych i obcych dla ustroju czynników, ze
środowiska zewnętrznego (bakterie, wirusy),
jak i środowiska wewnętrznego (nieprawidłowo
zbudowane własne komórki, niektóre metabolity).
3)
homeostatyczną
uczestniczy w tworzeniu stałego środowiska
wewnętrznego ustroju.
Homeostaza, czyli stałość fizyko-chemicznych
właściwości środowiska wewnętrznego.
Skład krwi:
•elementy morfotyczne (ok. 44%)
•osocze (ok. 55%)
erytrocyty leukocyty
trombocyty
(czerwone krwinki) (białe krwinki) (płytki
krwi)
brak jądra,
mitochondriów
i innych organelli
mają jądro
brak jądra,
mitochondriów
i innych organelli
erytrocyt, trombocyt, leukocyt
Erytrocyty 4,5 - 5,5 mln/ µl
Leukocyty 4 000 –10 000/µl
Trombocyty 150 000 - 400 000/µl
Ilość krwi u człowieka 5-7 l
FUNKCJE ELEMENTÓW MORFOTYCZNYCH
ERYTROCYTY
-przenoszenie O
2
( hemoglobina – ma
zdolność do nietrwałego wiązania tlenu i
przechodzenia w oksyhemoglobiną).
LEUKOCYTY
- ochrona organizmu przed infekcjami.
TROMBOCYTY
- odpowiedzialne za prawidłowe
krzepnięcie
krwi. W momencie uszkodzenia naczynia
krwionośnego
płytki przylegają w miejscu uszkodzenia do ściany
takiego
naczynia, tworząc czop.
Regulacja produkcji erytrocytów w szpiku
erytropoetyna
Nerki monitorują poziom O
2
we krwi
.
Osocze:
90% - woda
7% – białka
3% – związki organiczne i nieorganiczne
Białka osocza:
Albuminy
- 55% białek osocza
• odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu ciśnienia
onkotycznego niezbędnego do zachowania prawidłowych
proporcji między ilością wody zawartą we krwi, a ilością
wody w płynach tkankowych.
• Mają też działanie buforujące
• transportują nierozpuszczalne substancje (lipidy,
hormony sterydowe)
• wiążą i transportują CO
2
Globuliny
- 38% białek osocza
•odpowiedzialne za mechanizmy odpornościowe
Fibrynogen
- 7% białek osocza
•zaangażowany w proces krzepnięcia krwi (ulega
przekształceniu w nierozpuszczalną fibrynę)
Różnice między żyłami a tętnicami
:
- żyły doprowadzają krew do serca, tętnice ją
wyprowadzają
- w żyłach nie ma tlenu (odtlenowanie), a w
tętnicach jest (utlenowanie)
-w żyłach krew płynie z mniejszym ciśnieniem, w
tętnicach z wysokim
- w żyłach krew płynie wolno, a w tętnicach
szybko
Budowa układu krwionośnego :
- serce zbudowane z dwóch przedsionków i dwóch komór
- naczynia krwionośne : tętnice, żyły, naczynia włosowate
wymiana
gazów
Tlen żle rozpuszcza się w wodzie (w osoczu)
Konieczne białko transportowe
hemoglobina
• czerwony barwnik krwi
• białko zawarte w erytrocytach
• zasadnicza funkcja - przenoszenie tlenu
– przyłączanie go w płucach i uwalnianie w tkankach
Hemoglobina
Hem – grupa prostetyczna
hemoglobiny
Hemoglobina
- 4 łańcuchy
polipeptydowe, każdy
połączony z hemem.
Budowa hemoglobina
Budowa 1 łańcucha oksyhemoglobiny
Atom Fe wiąże się z 4
atomami azotu pierścieni
pirolowych i może tworzyć 2
dodatkowe wiązania, po
jednym z każdej strony
płaszczyzny hemu – z
łańcuchem białkowym i z O
2
.
łańcuch białkowy
Jeden łańcuch oksyhemoglobiny
Hemoglobina występuje w 2 formach:
•
naprężonej
– forma
T
(taut) – niskie pH, duże stężenie
CO
2
- małe powinowactwo do O
2
uwalnia O
2
w tkankach
•
rozluźnionej
– forma
R
(relaxed) - wysokie pH, małe
stężenie CO
2
- duże powinowactwo do O
2
wiąże O
2
w płucach
Wiązanie O
2
do żelaza pierwszego hemu zmienia
konformację łańcuchów białkowych i ułatwia przyłączanie
O
2
do pozostałych hemów.
naprężona
rozluźniona
Transport CO
2
z tkanek do płuc
Istnieją 3 sposoby przenoszenia CO
2
przez krew:
1. W postaci jonu HCO
3
-
- główna droga
CO
2
w osoczu
O
2
w osoczu
HCO
3
-
w
osoczu
Cl
-
w
osoczu
erytrocyt
2. W połączeniu z hemoglobiną (~10%)
CO
2
łączy się odwracalnie z hemoglobiną tworząc
karbaminohemoglobinę. CO
2
nie łączy się z żelazem, tak jak tlen,
tylko z grupami aminowymi łańcuchów białkowych hemoglobiny.
3. Rozpuszczony w krwi (~5%)
CO
2
jest dużo lepiej rozpuszczalny we krwi niż tlen.
O
2
+HHb HbO
2
-
+ H
+
+
HCO
3
-
CO
2
+ H
2
O H
2
CO
3
HCO
3
-
O
2
CO
2
komórki
krew tętnicza
erytrocyty
CO
2
+ H
2
O H
2
CO
3
H
+
+ HCO
3
-
+
O
2
+HHb HbO
2
-
+
HCO
3
-
HCO
3
-
krew żylna
płuca
1. Krew bogata w CO
2
jest
pompowana z serca do płuc
2. W płucach CO
2
wymienia się na O
2
.
3. Bogata w O
2
krew wraca do serca.
4. I jest pompowana do tkanek.
5. W tkankach O
2
wymienia się na CO
2
6. Krew bogata w CO
2
jest pompowana
do serca
pH
krwi
- 7,35 - 7,45
< 7.35 – kwasica
> 7.45 – zasadowica
Regulacja pH
•
Płuca
– zmiana szybkości oddychania, szybsze lub
wolniejsze usuwanie CO
2
•
Nerki
– usuwanie jonów H
+
w postaci NH
4
+
i
resorpcja HCO
3
-
Roztwory
buforowe
Roztwory
buforowe
Roztwór buforowy –
utrzymywanie stałego pH.
2 składniki:
Jeden neutralizuje kwas,
a drugi zasady.
Skład roztworów buforowych:
• słaby kwas i sprzężona z nim zasada
lub
• słaba zasada i sprzężony z nią kwas
układy buforowe krwi:
Bufor węglanowy H
2
CO
3
-
/ HCO
3
-
Bufor fosforanowy H
2
PO
4
-
/ HPO
4
2-
Bufor białczanowy (utworzony przez białka krwi
mające ładunek elektryczny) białko-/białko
Krew spełnia główną rolę w wydalaniu jonów H
+
.
Bufor węglanowy H
2
CO
3
/HCO
3
-
anhydraza
węglanowa
Zakwaszenie krwi,
np.po wysiłku
Szybszy
oddech
W czasie
wysiłku fizycznego
:
•Duże zużycie O2
•Zwiększona ilość CO2
•Zwiększona ilość kw.
mlekowego
•Zwiększona ilość H+
•Obniżenie pH
KWASICA ODDECHOWA
: (OBNIŻENIE PH KRWI
PONIŻEJ 7.35)
– ilość wydalanego CO
2
jest niedostateczna lub jego
produkcja jest nadmierna = spada pH
– gł. w stanach zmniejszonej wentylacji płuc
(zapalenie płuc, astma oskrzelowa, rozedma)
Objawy: utrata świadomości i śpiączka
KWASICA METABOLICZNA
: (OBNIŻENIE PH KRWI
PONIŻEJ 7.35)
- Niedobór jonów HCO
3
-
, będący następstwem
wytwarzania w ustroju nadmiaru kwasów
(acetooctowy w cukrzycy, fosforowy w niewydolności
nerek, mlekowy w czasie wysiłku)
ZASADOWICA ODDECHOWA
: (PODWYŻSZENIE
PH KRWI POWYŻEJ 7.45)
Niedobór CO
2
we krwi na skutek hiperwentylacji płuc:
-bodżce psychiczne
-infekcja
-gorączka
-niedotlenienie spowodowane anemią
Wyrównanie – nerki zmniejszają wchłanianie zwrotne
HCO
3
-
.
ZASADOWICA METABOLICZNA
: (PODWYŻSZENIE PH
KRWI POWYŻEJ 7.45)
Nadmiar jonów HCO
3
-
-spożycie sybstancji o charakterze zasadowym
-wymioty (usuwanie HCl z żołądka)
Wyrównanie – wolniejszy oddech
pH
[HCO
3
-
]
pCO
2
Kwasica oddechowa
Kwasica metaboliczna
Zasadowica oddechowa
Zasadowica
metaboliczna
Zmiany w pH , HCO
3
- i CO
2
w
kwasicach i zasadowicach
Choroby krwi
Zmiany w układzie czerwonokrwinkowym:
a.
niedokrwistość
- anemia
•organizm nie produkuje wystarczającej ilości
czerwonych krwinek
•w wyniku różnych przyczyn traci ich więcej, niż
jest w stanie wyprodukować
•Gdy krwinki zawierają zbyt mało hemoglobiny
u mężczyzn <14 g/dl, u kobiet <12 g/dl
1. Anemia z niedoboru żelaza
zwłaszcza u kobiet
osób intensywnie pracujących fizycznie
wegetarian i wegan
2. Anemia hemolityczna
Szybszy rozpad krwinek czerwonych z powodu ich
błędnej budowy bądź zewnętrznych czynników.
Okres życia erytrocytu < 50 dni (normalnie 120 dni).
3. Anemia sierpowata - choroba genetyczna,
którą
powoduje nieodpowiednia budowa
hemoglobiny.
Głównie u rasy czarnej
niskie powinowactwo do
tlenu
Erytrocyty nabierają sierpowatego kształtu w
wyniku czego pękają i zatykają naczynia
krwionośne.
Terapia – przeszczep szpiku.
zdrowe
erytrocyty
sierpowate
erytrocyty
b.
nadkrwistość
- nadmiar krwinek czerwonych
Czerwienica - zwiększa opory dla pracy serca,
podwyższa ciśnienie tętnicze i żylne, sprzyja
powstawaniu zakrzepów.
Zmiany w układzie białokrwinkowym
a.
niedobór białych krwinek
– leukopenie
Zmniejszenie odporności
b.
nadmiar białych krwinek
– leukocytozy
(białaczki)
Białaczki ostre i przewlekłe, przy czym
przewlekłe
mogą ulegać okresowemu zaostrzeniu.
Zaburzeniami krzepliwości krwi
Hemofilia – niedobór czynników krzepnięcia
Hemofilia choroba sprzężona z płcią.
Gen, którego mutacja wywołują chorobę znajdują się na
chromosomie X.
Kobieta nosicielka zmutowanego allela genu posiada drugi
chromosom X z prawidłowym allelem, i nie choruje.
Syn, który urodzi się ze związku z nosicielką wadliwego
genu, może odziedziczyć od matki mutację i wtedy będzie
chorował na hemofilię, natomiast córka z takiego
związku może być tylko nosicielką zmutowanego allelu
(prawdopodobieństwo odziedziczenia wadliwego allelu
wynosi 50%).