FIZJOLOGIA - wykład 3:

KREW:

1. FUNKCJE:

1. funkcja TRANSPORTOWA:

- przenoszenie gazów oddechowych (O₂ i CO₂)

- przenoszenie witamin i hormonów

- transport produktów przemiany materii

- transport substancji odżywczych i budulcowych wchłoniętych z przewodu pokarmowego

2. funkcja OBRONNA:

- udział w reakcjach odpornościowych organizmu

3. funkcja HOMEOSTATYCZNA:

- stałe ciśnienie osmotyczne - IZOTONIA

- utrzymanie stosunkowo stałych stężeń poszczególnych jonów - IZOJONIA

- zachowanie elektroobojętności płynów ustrojowych

- stałość stężenia jonów H - IZOHYDRIA

- zachowanie fizjologicznej objętości przestrzeni wolnych - IZOWOLEMIA

! Krew spełnia swoje zadanie tylko wtedy kiedy jest w ruchu, a więc krąży w naczyniach krwionośnych.

2. SKŁAD KRWI:

1. elementy MORFOTYCZNE:

- erytrocyty

- leukocyty

* limfocyty

* monocyty

* granulocyty

- trombocyty

1. Erytrocyty:

- krwinki czerwone

- transport tlenu

- brak jądra komórkowego (żeby nie marnowały tlenu)

- ilość zależna od płci (mężczyźni więcej - bo więcej testosteronu)

2. Leukocyty:

- krwinki białe

GATUNEK:	ml/kg m.c.	% krew względem masy ciała
bydło	77	7-7,7
konie	97	8,4-10
koty	67	5,7-6,7
kozy	66	6,2-8
ludzie	70-80	5-9
owce	69	6,2-8
psy	82	5,6-8
świnie 10-40 kg	84	8-10
świnie 50-100	63	4-8
ptaki		5,9-9,9

3. OBJĘTOŚĆ KRWI:

- prawidłowa objętość krwi → NORMOWOLEMIA

- zmniejszona objętość krwi → HIPOWOLEMIA (np. przez odwodnienie)

- zwiększona objętość krwi → HIPERWOLEMIA (np. przez wypicie dużo płynów)

3.1 Zmiany objętości krwi:

- fizjologiczna hiperwolemia:

a) z ↓ liczby krwinek występuje pod koniec ciąży

b) ze ↑ po wysiłku fizycznym

- fizjologiczna hipowolemia:

a) po nadmiernym poceniu się

- patologiczna hipowolemia:

a) z prawidłowym hematokrytem po obfitym krwotoku

b) ze ↓ objętości osocza po odwodnieniu

4. BARWA KRWI:

- czerwona → związana z zawartością hemoglobiny

- zmienia się zależnie od stopnia wysycenia tlenem oraz stosunkiem krwinek czerwonych do osocza:

a) w niedokrwistości - jaśniejsza

b) przy odwodnieniu - ciemniejsza

- smak mdły, słodko-słony

- zapach swoisty dla danego gatunku, zależy od LKT (lotnych kwasów tłuszczowych)

- POTENCJAŁ POWIERZCHNIOWY zwiększa się proporcjonalnie do ↑ poziomu H₂O i białek, ↓ się przy ↑ fosfolipidów (u ludzi - 250-350 mV)

5. GĘSTOŚĆ WZGLĘDNA KRWI:

- jest to stosunek danej objętości krwi do masy tej samej objętości H₂O

człowiek	1,059
koza	1,062
krowa	1,052-1,043
koń	1,046-1,059
pies	1,052-1,059
kura	1,064

- gęstość względna krwinek jest większa niż osocza 1,095-1,101 vs. 1,022-1,026 u człowieka

6. LEPKOŚĆ KRWI:

- 3-5krotnie ↑ od H₂O destylowanej i jest uzależniona od:

* temperatury

* stopnia uwodnienia

* liczby krwinek

* średnicy naczyń krwionośnych

* szybkości przepływu krwi w naczyniach krwionośnych

- lepkość krwi w odniesieniu do wody:

pies	4,7
kot	4,2
świnia	5,9
królik	3,3

- lepkość osocza w odniesieniu do wody:

koń	2,04
krowa	1,87
koza	1,75
pies	1,74
świnia	5,9
królik	1,49

- krew:

a) u mężczyzn → 3-4,7

b) u kobiet → 3-4,4

- osocze: 1,9-2,3

- surowica: 1,7-2,1

Lepkość osocza uzależniona jest od białek osocza, które wpływają również na ogólną lepkość krwi całkowitej.

1. ↑ Lepkości: dieta obfita w białka, palenie tytoniu, erytrocytoza, mniejsza elastyczność erytrocytów, ↓ temperatury ciała, wzrost stężenia CO₂ w krwi żylnej, nadczynność tarczycy

2. ↓ Lepkość: dieta bogato węglowodanowa i przyjęcie dużej ilości płynów, niedokrwistość, krwotoki

7. ODCZYN KRWI:

- odczyn krwi lekko zasadowy pH = 7,45 do 7,35 → odpowiednio do stężenia jonów H⁺ - 35 nmol/l - 45 nmol/l

1. pH krwi tętniczej - 7,4

2. włośniczkowej - 7,41

3. osocza krwi tętniczej - 7,39

4. osocza krwi żylnej - 7,34

5. erytrocytów 7,2

6. leukocytów - 7,07

7. trombocytów - 7,08

Graniczne stężenie jonów H⁺, którego przekroczenie wyklucza procesy życiowe wynosi 126 µmol/l, odpowiada to pH = 6,9. Górna granica pH = 7,8

W utrzymaniu stałości stężenia jonów H⁺ biorą udział układy buforowe krwi:

• wodorowęglanowy

• fosforanowy

• białczanowy

• hemoglobina

8. OSOCZE:

FUNKCJE:

• Stałość odczynu

• Stałość ciśnienia osmotycznego i onkotycznego

• Przenoszenie CO₂, składników energetycznych, produktów przemiany materii, soli mineralnych, witamin, hormonów, enzymów, ciał biologicznie aktywnych

• Udział w procesie krzepnięcia

• Udział w reakcjach obronnych

• Udział w termoregulacji

- osocze tworzy środowisko, w którym znajdują się elementy morfotyczne

Zawiera około 91-92% wody. Pozostałe 8-9% stanowią ciała stałe, a mianowicie:

• Związki mineralne (1-2%)

• Związki organiczne (7%)

1. ALBUMINY:

- 55% białek osocza

- wytwarzane w wątrobie, najdrobniejsze cząsteczki MCZ (masa cząsteczkowa) - 69000

- średnie stężenie w osoczu 600 µmol/l (4200 mol%)

- okres półtrwania - 12 dni

- całkowita pula w ustroju ok. 300 g. (1/2 w przestrzeni poza naczyniowej)

- 5% dziennie ulega degradacji

FUNKCJA:

- utrzymują ciśnienie onkotyczne (zatrzymują wodę w łożysku naczyniowym)

- przenoszą kwasy tłuszczowe, barwniki żółciowe oraz wiążą i przenoszą pewną ilość CO₂

2. GLOBULINY:

- 40-50%

- frakcje: α, β, γ

- α → funkcja transportowa - Cu - ceruloplazmina

- β → funkcja transportowa - Fe - transferyna, hormony steroidowe, cholesterol, tłuszcze, karoteny, mikroelementy, barwniki, ponadto są to IZOAGLUTYNINY - osoczowe czynniki krzepnięcia krwi, enzymy - fosfataza, esteraza cholinowa

- γ → przeciwciała

IG G	160000 do 15 g/l
IG A	160000 0,6-5 g/l
IG M	950000 0,7-2,1 g/l
IG D	160000 do 0,03 g/l
IG E	200000 0,00025 g/l

3. FIBRYNOGEN:

- wytwarzany w komórkach wątroby

FUNKCJA:

- odgrywa podstawową rolę w procesie krzepnięcia krwi (3-4%)

4. UKŁAD DOPEŁNIACZA:

- około 30 białek surowicy i płynu tkankowego

- aktywowane przez przeciwciała

- uzupełniają ich działanie (działają głównie na błonie komórkowej)

• Opsonizacja mikroorganizmów

• Bakterioliza i cytoliza

• Chemotaksja i aktywacja neutrofilów

• Degranulacja bazofilów

• ↑ aktywności limfocytów B

5. CYTOKINY:

1. INTERLEUKINY (IL - 1 - IL -18) - substancje przenoszące informacje miedzy komórkami układu odpornościowego

2. INTERFERONY (IFN) - działanie przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne, przeciwnowotworowe, regulacyjne

3. Czynniki martwicy nowotwory (TNF)

4. Krwiotwórcze czynniku wzrostu (CSF, Epo) - stymulacja proliferacji i różnicowania różnych linii komórek w krwi

5. Czynniki wzrostu - stymulacja proliferacji różnych komórek

6. Czynniki chemotaktyczne

9. KRWIOTWORZENIE:

1. HOMOPOEZA - wytwarzanie elementów morfotycznych

2. PLAZMOPOEZA - synteza składników osocza

1. Homopoeza:

• ERYTROPOEZA - proces powstawania i dojrzewania krwinek czerwonych

• LEUKOPOEZA - proces powstawania i dojrzewania krwinek białych

• TROMBOPOEZA - proces powstawania i dojrzewania płytek krwi

W okresie wczesnozarodkowym tkanką krwiotwórczą stanowią komórki mezenchymy woreczka żółtkowego i komórki śródbłonka naczyniowego, potem odpowiednie komórki wątroby i śledziony.

W miarę rozwoju dołączają się komórki szpiku kostnego (erytrocytym granulocyty, trombocyty są tam wytwarzane) w końcowych stadiach rozwoju płodowego, w życiu pozapłodowym głównym narzędziem krwiotwórczym jest szpik.

Błona SUROWICZA (śródbłonek naczyniowy) - nie ma kontaktu z otoczeniem

Błona ŚLUZOWA - ma kontakt z otoczeniem

Regulacja fizjologiczna narządów krwiotwórczych może być rozpatrywana w 2 aspektach:

• Regulacja przez pobudzenie lub zahamowanie niezróżnicowanych komórek CFU-S poprzekształcania się w komórki CFU-E, CFU-G itd., a następnie pobudzanie tych ukierunkowanych komórek swoistymi czynnikami humoralnymi

• Regulacja przez liczne hormony i enzymy zapewniające prawidłowe procesy anaboliczne rozwijające się komórek (hormony wpływające na metabolizm, odpowiednie krążenie krwi, oddychanie, wydalanie)

1. Erytropoeza:

Komórka pnia

↓ ← erytropoetyna

PROERYTROBLAST (0,2-0,5% komórek szpiku)

↓

ERYTROBLAST zasadochłonny (BAZOFILNY)

↓ ← stopniowy zanik kwasów nukleinowych i pojawia się synteza hemoglobiny

ERYTROBLAST wielobarwliwy (POLICHROMATYCZNY)

↓

ERYTROBLAST kwasochłonny (ORTOCHROMATYCZNY) ← krwinkę wypełnia hemoglobina

↓ ← pozbywa się jądra

RETIKULOCYT

↓ ← po kilku godzinach

ERYTROCYT (nie ma kwasów rybonukleinowych, nie syntetyzuje białek i hemoglobiny, oddychanie na zasadzie glikolizy beztlenowej)Stadia erytropoezy:

PROERYTROBLAST → ERYTROBLAST zasadochłonny → ERYTROBLAST polichromatyczny → ERYTROBLAST kwasochłonny → RETIKULOCYT → ERYTROCYT HIPOKSJA - niedobór tlenu w tkankac


Czynniki wpływające na ERYTROPOEZĘ:

1. Pobudzajace:

- Epo

- IL - 3 (interleukina)

- IL - 9

- SCF (stem cell factor - czynnik wzrostu komórek pnia szpiku)

- G-CSF

2. Hamujące:

- TGF - β

- TNF

- interferon

ERYTROPOETYNA:

1. Wytwarzanie:

- w życiu płodowym ok. w wątrobie 90% i w nerkach (erytropoeza pęcherzykowa jest od niej niezależna)

- w życiu postnatalnym w nerkach 80%, w wątrobie 20%

Główny czynnik pobudzający wytwarzanie - HIPOKSJA.

W jego wytworzeniu uczestniczy androgeny, głównie testosteron.

2. Efekt działania na komórki układy erytrocytarnego:

- uruchamia różnicowanie komórek ukierunkowanych do erytropoezy po pojawieniu się na nich receptora

- inicjuj syntezę globiny

- przyspiesza proliferację komórek szeregu erytrocytarnego

- zapobiega zjawisku apoptozy komórek znajdujących się w końcowych etapach różnicowania i dojrzewania (CFU-E i proerytroblastów)

- przyspiesza dojrzewanie erytroblastów i przyłaczenie hemu do zsyntetyzowanych łańcuchów globiny

3. Zastosowanie erytropoetyny:

- niedokrwistość

• W niewydolności nerek

• Wcześniaków

• Chorych na AIDS

• Po krwotokach

• Po leczeniu cytostatykami

• RZS - reumatoidalne zapalenie stawów

• W chorobach nowotworowych

- autotransfuzje

- szpiczak mnogi

- uszkodzenia polekowe erytropoezy

RETIKULOCYT:


Retikulocyt

• ↑ liczby retykulocytów - ostre niedokrwienie, krwotoki, niedokrwistość, zespoły hemolityczne, po leczeniu niedokrwistości niedoborowych

• ↓ liczby retykulocytów lub brak retykulocytów - hipoplazja lub aplazja szpiku kostnego, nieprawidłowości w leczeniu anemii

ERYTROCYTY:


O normalnej wielkości → NORMOCYTY

Jeżeli dla człowieka są mniejsze niż 6,7 µm → MIKROCYTY

Jeżeli większe niż 7,7 µm → MAKROCYTY

Ogólna powierzchnia erytrocytów wynosi około 2,5-3,5 tyś m².

Czynną lub oddechową powierzchnię ocenia się na około 109 m².

ERYTROPENIA - ↓ liczby krwinek

ERYTROCYTOZA - ↑ liczby krwinek

POLICYTEMIA - ↑ liczby erytrocytów i ogólnej ilości krwi

NORMOCYTOZA - erytrocyty jednakowej wielkości

ANIZOCYTOZA - różna wielkość - mikrocyty, mikrocyty

POIKILOCYTOZA - różnokształtność

gatunek	Liczby erytrocytów		Zawartość hemoglobiny
		mln/µl	T/l*	g/100 ml	g/l*
krowa	6 (5-7)	6	9,5 (9-14)	95
koń	7,5 (6-9)	7,5	10 (8-14)	100
świnia	6 (5-8)	6	12 (10-16)	120
owca	10	10	12 (7-14)	120
pies	6	6	14	140
kot	8	8	12	120

HEMOGLOBINA:


96% globina (białko)

4% hem (barwnik)

Globina zbudowana jest zawsze z 4 łańcuchów peptydowych, które pod względem budowy chemicznej stanowią 2 jednakowe pary.

Każdy z tych łańcuchów zawiera po 150 aminokwasów, ułożonych w odpowiedniej sekwencji. W hemoglobinie człowieka stwierdzono następujące typy łańcuchów: α, β, δ,γ

Zaś w okresie rozwoju patologii również: epsilon i zeta.

- hemoglobina płodowa ma większe powinowactwo do tlenu niż hemoglobina dorosłego człowieka

- zdrowy człowiek nie powinien mieć hemoglobiny płodowej

1. Fizjologiczna zawartość hemoglobiny w g/100 ml:

krowa	9,5
koń	10,0
świnia	12,0
owca	14,0
pies	14,0
kot	12,0

2. rodzaje hemoglobiny:

- OKSYHEMOGLOBINA - hemoglobina utlenowana - Hb + 0₂

- METHEMOGLOBINA - hemoglobina utleniona

- KARBOKSYHEMOGLOBINA - Hb + CO - trwałe połączenie

- KARBOHEMOGLOBINA - Hb + CO₂

- SULFHEMOGLOBINA - Hb + H₂S

HEM:

Z każdym łańcuchem peptydowym połączona jest jedna cząsteczka hemu. Hem zbudowany jest z położonego centralnie atomu Fe²⁺, połączonego z 4 wzajemnie powiązanymi pierścieniami pyrolowymi.

Hem umieszczony jest w pętlach łańcucha pomiędzy 2 resztami histydyny.

Hem ma zdolność do nietrwałego luźnego przyłączania tlenu. Tlen wchodzi w połączenie nietrwałe między Fe z grupy hemowej a jedną z reszt histydyny zawartej w pętli peptydowej.

Zasoby i obrót żelaza w organizmie człowieka:




FIZJOLOGIA - wykład 3: KREW

12

LEUKOCYTY:

AGRANULOCYTY

GRANULOCYTY

MONOCYTY:

- największe

LIMFOCYTY

BAZOFILNE:

- zasado chłonne

NEUTROFILNE:

- obojętno chłonne

EUIZOFILNE:

- kwaso chłonne

OSOCZE:

BIAŁKA:

- albuminy,

- α, β, γ globuliny

- fibrynogen

- układ dopełniacza

- cytokiny, enzymy

ZWIĄZKI

ORGANICZNE:

MINERAŁY:

Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, HCO₃^-, PO₄^3-, SO₄^3-, FE, Cu, Zn, Co, J

- aminokwasy

- mocznik

- kreatyna

- amoniak

- kwas moczowy

- zasady purynowe

- glukoza

- kwas mlekowy, kwas pirogronowy

- tłuszcze, kwasy tłuszczowe

- cholesterol, witaminy, hormony

---