Polecam edytowanie tego pliku tak żeby wyglądał w miarę przejrzyście i aby wiadomo było czego wklejane informacje dotyczą.
1. Homeostaza- płyny ustrojowe;
Homeostaza: niezbędna do życia „stałość” środowiska wewnętrznego organizmu, dzięki układom w osi narządowo- mózgowej (sercowo-naczyniowy, oddechowy, trawienny, moczowy oraz termoregulacja, czynniki neurohormonalne, komórki APUD, autokoidy (głównie eikozanoidy)) pozwalającym na adaptacje do środowiska zewnętrznego. Inaczej, równowaga homeostatyczna – równowaga między środowiskiem zewnętrznym a wewnętrznym organizmu, która jest wynikiem regulacyjnych mechanizmów kompensacyjnych. Powyższa stałość organizmu jest wyrażona w granicach norm, od których mogą zachodzić odchylenia towarzyszące rytmom biologicznym oraz adaptacjom do zmian warunków środowiska zewnętrznego.
Rola układu poszczególnych układów w homeostazie: czyli główne role jakie odgrywają poszczególne układy w organizmie człowieka. W ramach przypomnienia: uk. krążenia – stała wymiana gazów (O2 i CO2), materiałów energetycznych i budulcowych oraz produktów przemiany materii pomiędzy osoczem, płynem tkankowym i komórkami stykającymi się i niestykającymi się ze środowiskiem zewnętrznym. Uk. oddechowy – pobiera O2 i usuwa CO2 do środowiska zewnętrznego w takim stopniu i nasileniu, aby prężność tych gazów we krwi była stała. Uk. trawienny – pobiera ze środowiska zewnętrznego wodę, materiały energetyczne i budulcowe, zgodnie z zapotrzebowaniem organizmu. Uk. moczowy – nerki usuwają ze środowiska wewnętrznego nadmiar płynów, soli i końcowych nielotnych produktów metabolizmu. Uk. nerwowy – nadrzędne ośrodki, które kontrolują, za pośrednictwem nerwowego układu autonomicznego oraz gruczołów dokrewnych, funkcjonowanie i współdziałanie poszczególnych układów, odpowiedzialnych za stałość środowiska wewnętrznego.
Płyny ustrojowe: stanowią 60 % masy ciała dorosłego człowieka. 1/3 tej masy to płyn pozakomórkowy nazywany środowiskiem wewnętrznym. Płyn ten będąc w ciągłym ruchu wymienia swoje składniki z innymi przestrzeniami płynowymi. Dzięki temu może utrzymywać przy życiu zanurzone w nim komórki, dostarczać im składniki odżywcze oraz usuwać produkty przemiany materii.
Rozmieszczenie płynu w organizmie:
Płyn ustrojowy mężczyzny (M), kobiety (F), niemowlęcia (N) – 60%M, 54%F, 75%N masy ciała, TBW – Total body water, ok. 36 L (na 60 kg wagi):
1. Płyn wewnątrzkomórkowy ICF (intracellular fluid) – 40%M,N 34%F masy ciała, ok. 24 L, główny kation to K+ i w mniejszym stopniu Mg2+, główne aniony to fosforany i proteiniany,
2. Płyn zewnątrzkomórkowy ECF (extracellular fluid) – 20%M,F, 35%N masy ciała, ok. 12 L, główny kation to Na+, główne aniony to Cl- i HCO3-:
a) Płyn wewnątrznaczyniowy (osocze) – 5%M,F,N masy ciała, ok. 3 L,
b) Płyn pozanaczyniowy (tkankowy) – 15%M,F, 30%N masy ciała, ok. 9 L:
- Przestrzeń transkomórkowa – 1,5-3 % masy ciała 0,9-1,8 L.
Metody pomiaru objętości płynów ustrojowych:
Objętość płynów ustrojowych można zmierzyć wstrzykując substancję, która pozostaje tylko w jednym przedziale płynów ustrojowych. Następnie należy obliczyć objętość płynu, w którym została rozcieńczona, czyli objętość rozcieńczenia. Wylicza się ją dzieląc ilość wprowadzonej substancji przez stężenie pobranej próbki wstrzykniętej substancji po rozcieńczeniu (należy tu uwzględnić, że częśc substancji zostanie usunięta w wyniku procesów metabolicznych). Przykład: 150 mg sacharozy wstrzyknięto człowiekowi o masie 70 kg. Stężnie sacharozy w osoczu po rozcieńczeniu wynosi 0,01 mg/Ml a 10mg zostało wydalone z organizmu.
Obliczenie: (150 mg - 10 mg)/0,01 mg/mL = 14 000 mL
Wynik: objętość, w której rozpuszczono sacharozę (objętość sacharozowa) równa jest 14 000 mL.
Warunki pomiarów:
- Materiał wprowadzany nie może być toksyczny
- Można dokładnie obliczyć jego stężenie
- Można dokładnie zmierzyć jego ilość usuniętą w procesach metabolicznych
- Musi dobrze się mieszać z płynami ustrojowymi
- Nie może powodować z mian w dystrybucji wody i innych subst. w ustroju
- Nie może podlegać przekształceniom w trakcie rozprowadzania.
Pomiar objętości osocza: najczęściej stosuje się metodę rozcieńczania wskaźnika (błękit Evansa, albumina znakowana jodem). Ilość wstrzykniętego roztworu i próbki osocza mierzy się za pomocą licznika scyntylacyjnego. Znając objętość osocza i liczbę hematokrytową można wyliczyć całkowitą objętość krwi:
Przykład: Hematokryt wynosi 38 a objętość osocza 3 500 mL. Oblicz całkowitą objętość krwi.
Obliczenie: 100/(100 -38) x 3 500 = 5645 mL
Pomiar objętości erytrocytów: można ją wyznaczyć wstrzykując znakowane erytrocyty jako wskaźniki i po wymieszaniu zmierzyć frakcję znakowanych krwinek. Do znakowania erytrocytów używa się radioaktywnego izotopu chromu 51Cr, żelaza 59Fe, fosforu 32P lub znaczniki immunologiczne.
Pomiar objętości płynu zewnątrzkomórkowego: Jest trudno zmierzyć taką objętość ( łączność z chłonką, bariera krew-płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF), tkanki o małej liczbie naczyń, np. chrząstka, kość, zwarta tkanka łączna oraz gdy substancje znacznikowe przechodzą do wydzielin). Najlepsze wyniki daje zastosowanie inuliny znakowanej radioaktywnie izotopem 14C, jako wskaźnika. Stężenie inuliny można wtedy łatwo zmierzyć używając mierników promieniowania. Minusem jest to, że inulina jest szybko filtrowana. Jako wskaźników używa się również mannitolu i sacharozy.
Pomiar objętości płynu tkankowego: Nie można jej mierzyć bezpośrednio m.in. ze względu na trudność pobrania próbki takiego płynu. Objętość taką liczy się odejmując objętośc osocza krwi od objętośći płynu zewnątrzkomórkowego.
Pomiar objętości płynu wewnątrzkomórkowego: Można ją zmierzyć tylko pośrednio odejmując objętość płynu zewnątrzkomórkowego od całkowitej wody ustroju, którą można zmierzyć stosując jako wskaźniki tlenki deuteru (D2O – ciężka woda) lub trytu albo amonopirydynę.
2. Objętość krwi w organizmie człowieka – Metody pomiaru, Funkcje krwi, Ciśnienie osmotyczne i onkotyczne.
Objętość krwi – metody pomiaru:
Objętość krwi = V osocza + V krwinek czerwonych
Jeśli znamy tylko obj. Krwinek czerwonych, to obj. Krwi obliczasię na podstawie wskaźnika hematokrytu (Hct – procent objętości krwinek, wstosunku do objętości pełnej krwi)
Oznaczanie obj. Osocza i krwinek czerwonych à metoda rozcieńczeniasubstancji testowych:- wstrzykuje się znaną ilość subst. Testowej (Q) – dla osocza to barwnikiwiążące się z białkami osocza, np. błękit Evansa lub indygokarmin lub albuminasurowicza znakowana 125J
- odczekanie na wymieszanie z szukaną objętością (V)
- pobranie po 10 i 20min próbek reprezentatywnych z żyły postronie przeciwnej, została wstrzyknięta (2 próbki, bo subst. W międzyczasiewydostają się w ukł. Krążenia)
- stopnień rozcieńczenia barwnika porównuje się zestandardem
- mężczyzna, 70kg, 3000-3500ml osocza (5% ciężaru ciała)
Dla krwinek czerwonych
- dla erytrocytów oznaczanie radioaktywnym chromem 51Cr,lub 32P, 55Fe, 59Fe.
- pobranie 20-30ml krwi -->inkubacja z chromianem sodu -->izotop wiąże się z krwinkami -->ponowne wstrzyknięcie krwi -->wymieszanie krwi -->ponowne pobranie -->oznaczenie stężenia radioaktywnego chromu
- mężczyzna, 70kg, objętość krwinek 1800 – 2000ml
Normy objętości krwi:- mężczyzna, 70kg, 5000ml- kobieta, 4500ml- noworodek 0,3l- 1r.ż. 0,6l- 6r.ż. 1,6lZmniejszenie objętości:- zmiana pozycji z leżącej na stojącą (zwiększony przesącz osocza przez ścianynaczyń włos.)- wysiłek fizycznyWzrost objętości:- u ludzi zaadaptowanych do niskego ciśnienia parcjalnego tlenu w tkankach (mieszającyna dużych wysokościach)- u kobiet w ciąży- po długotrwałym treningu
Można obliczyć BV na podstawie ciężaru à na 1kg przypada 70mlkrwi, więc BV to 1/13 – 1/16 ciężaru ciała (6-7%)
Duże zmiany objętości krwi:- niedokrwistość- odwodnienie- choroby serca, wątroby, nerek- duże utraty krwi w krótkim czasie (utraty krwi przewlekłe powodują jedynieniedokrwistość)
Utrata krwi nagła do 17% objętości nie powoduje dużychzmian, ale powyżej 20% àzmiany w czynności układu krążeniaDuża utrata krwi:- po 2-3h jest spadek stęż. Hemoglobiny i białek- VB wraca do normy po 24h (przechodzenie płynu z tkanek do naczyń)- stężenie białka osoczowego w normie po 2-4dniach- stężenie hemoglobiny w normie po 20 dniach (dla 200ml)
Wskaźnik hematokrytu (Hct) – stosunek objętości elementówupostaciowionych do objętości pełnej krwi- wirowanie krwi z środkiem przeciwkrzepliwym w hematokrycie, odczytanie wynikuna skali kalibrowanej rurki- chodzi o to, żeby erytrocyty zajęły jak najmniejszą objętość, osocze międzynimi nie przekraczało 1%- hematokryt mężczyzny – 42, kobiety – 38- NIE ODPOWIADA ŚCIŚLE OBJĘTOŚCI KRWI ZAJMOWANEJ PRZEZ KRWINKI à prawdziwy wskaźnikhematokrytu (H) to 96% uzyskanego wyniku- używa się krwi żylnej z dużych naczyń- wartość hematokrytu w małych naczyniach niższa àprzeważa bezkrwinkowa warstwa przyścienna osocza
Zmniejszenie hematokrytu:- niedokrwistość, ciąża, przewodnienie ustroju, choroby serca, nerekZwiększenie:- nadkrwistość - wstrząs z odwodnienia
Ciśnienie osmotyczne krwi:
- stały poziom- nieznaczne wahanie àprzyjmowanie płynów, pokarmów, utrata wody- czynnik odpowiedzialny za wartość ciśnienia osmotycznego to głównie elektrolity:Na+ (decydują w 90% o wartości tego ciśnienia płynu zewnątrzkomórkowego), K+i białka w niewielkim stopniu- płyny ustrojowe: to samo ciśnienie osmotyczne àizotoniczne- 300 mOsm/L, także dla płynów krwiozastępczych, np. sól fizjologiczna (0,9%NaCl)
Ciśnienie osmotycznie krwi i płynów ustrojowych podlegaregulacji nerwowej i hormonalnej- podwzgórze àkontrola wydzielania przez tylny płat przysadki wazopresyny, która wzmagazwrotne wchłanianie wody w kanalikach nerkowych- aldosteron (kora naderczy) àzwrotna resorpcja Na+- ANP – przedsionkowy peptyd natiuretyczny àzwiększa wydalanie Na+ i wody
Różnice ciśnień osmotycznych àsiła napędowa powodująca przechodzenie wody i subst. Rozpuszczonych przez błonybiologiczneStałe ciśnienie osmotyczne = równowaga pomiędzy ilością wody a ilościąrozpuszczonych w niej substancji aktywnych
Ciśnienie onkotyczne :ciśnienie wywierane przez roztwór koloidalnybiałek zawartych w osoczu krwi. Ciśnienieonkotyczne równoważy ciśnienie krwiw naczyniach krwionośnych, dzięki czemu nie dochodzi do utraty wody z naczyń. Ciśnienie onkotyczne zależy od różnicy w zawartości białek w osoczu (7-9%) ipłynie międzykomórkowym (1-2%)
Główną rolę odgrywają albuminy. Ciśnienie onkotyczne jestmechanizmem przeciwstawiającym się przechodzeniu wody z elektrolitami z osoczado tkanek, dzięki niemu prawidłowo rozkłada się zawartość wody w organizmie. Wstanach chorobowych, w których następuje obniżenie poziomu białek w osoczu(niedożywienie, białkomocz) zmniejszone ciśnienie onkotyczne prowadzić może dopowstania obrzęku.
Funkcje krwi:
- utrzymywanie homeostazy – stałego środowiska wewnętrznego- oddychanie – transport O2 i CO2- odżywianie – transport składników odżywczych do tkanek- czynność hydrodynamiczna – wyrównywanie ciśnienia osmotycznego (izoosmia) istężenia H+ (izohydria)- udział w mechanizmach obronnych ustroju- transport witamin i hormonów - termoregulacja -->zawiera dużo wody, która ma duże ciepło właściwe, duże przewodnictwo cieplne,wysokie utajone ciepło parowania àdobry regulator cieplny
3. Skład krwi – Osocze (składniki nieorganiczne, składniki organiczne, białka, substancje niebiałkowe)
OSOCZE- 5% MASY CIAŁĄ
SKŁAD OSOCZA:
91-92% woda
8-9% składniki stałe: białka, składniki nieorganiczne, składniki organiczne, produkty wydzielania wewnętrznego, przeciwciała i enzymy
1. BIAŁKA OSOCZA: główny składniki osocza. Stężenie 7-7,5 g%
ALBUMINY- występują najliczniej, produkowane w wątrobie. Średni okres półtrwania: 20 dni
GLOBULINY- drugie co do częstości występowania, znaczna część powstaje w wątrobie, pozostałe w kom. Układu makrofagów. Częśc z nich to przeciwciała, alfa-globulina transportuje Cu i beta-globuliny(transferryna) transportuje Fe.Niektóre globuliny służą jako substraty z których powstają związki biologicznie czynne np. angiotensyna. Średni okres półtrwania alfa i beta-globulin 3-11 dni a gamma- 25
WSPÓŁCZYNNIK ALBUMINOWO-GLOBULINOWY- ilościowy stosunek albumin do globulin wynoszący od 1,5:1 do 2:1
FIBRYNOGEN- niezbędny w proc. Krzepnięcia krwii(przechodzi w włóknik pod wpływem trombiny), duży ciężar cząsteczkowy, wytwarzane w kom makrofagów wątroby. Średni okres półtrwania-3dni
FUNKCJE BIAŁEK OSOCZA:
Utrzymują równowagę kwasowo-zasadową krwi, dzięki właściwością bufurującym, wpływają też na zlepianie się trombocytów
Wywierają ciśnienie onkotyczne na śródbłonek naczyń, wynoszące 25mm Hg. Jest ono odwrotnie proporcjonalne do stężenia białek w osoczu. Albuminy biorą udział w 80% w utrzymaniu tego ciśnienia. Ciśnienie warunkuje utrzymanie wody w łożysku naczyniowym
Stanowią rezerwę białkową, wykorzystywaną w stanach głodu
Zawartośc białek w osoczu wykazuje niewielkie wachania w stanach fizjologicznych pod wpływem: pracy fiz. Diety, rytm dobowy
Stany patologiczne objawiające się dużym odchyleniem zawartości białek
Rozległe oparzenia, krwotoki- spadek zawartości białek
Przewlekłe choroby wątroby- maleje poziom albuminy
Choroby nerek- j.w. z powodu utraty albumin z moczem
Wzrost gamma-globulin w szpiczaku mnogim
2. POZABIAŁKOWE SKŁADNIKI OSOCZA
1) SKŁADNIKI ORGANICZNE: węglowodory i produkty ich przemian, produkty przemiany białkowej, produkty przemiany hemu.
CIAŁĄ AZOTOWE: mocznik, kwas moczowy, aminokwasy, amoniak, kreatynina
PRODUKT PRZEMIANY HEMU: bilirubina
LIPIDY OSOCZA: 5-9g na L. W skład lipidów osocza wchodzą witaminy A,D,E,K, hormony steroidowe, wolne kwasy tłuszczowe
Większośc lipidów jest związana z białkami osocza> forma lipoprotein
VLDL- lipoproteiny o niskiej gęstości
ILD- pośredniej gęstości
LDL- niskiej gęstości
HDL- wysokiej gęstości- zawierają 505 białek i niewielkie stężenie lipidów
Zasadniczą funkcją lipoprotein osocza jest transport cholesterolu, fosfolipidów, witamin, triacylogliceroli, hormonów sterydowych
SKŁADNIKI NIEORGANICZNE- głównie Na+ i Ca+
4. ERYTROCYTY – krwinki czerwone.
GANONG:
Przenoszą hemoglobinę w układzie krążenia. Wytwarzane są w szpiku kostnym i mają kształ dwuwklęsłych dysków. U ludzi erytrocyty żyją ok. 120 dni. Zawartość u mężczyzn to 5,4 mln/μl, u kobiet 4,8 mln/μl. Średnica to 7,5 μm, grubość na brzegach to 2μm a po środku 1μm. Średnie stężenie hemoglobiny w erytrocycie to 34 g/dl. Więc we krwi dorosłego mężczyzny krąży około 3 x 10^13 erytrocytów i 900g hemoglobiny. Hematokryt: mężczyźni 47%, kobiety 42%.
Erytrocyty podobnie jak inne komórki, kurczą się w roztworach o ciśnieniu osmotycznym wyższym od prawidłowego osocza. W roztworach o niższym stężeniu pęcznieją i przybierają kształt kulisty i w końcu uwalniają hemoglobinę (hemoliza). Roztwór 0,9% NaCl jest izotoniczny dla osocza, w warunkach 0,5 % NaCl hemoliza się rozpoczyna, 0,4-0,42 % NaCl –hemoliza osiąga 50%, poniżej 0,35% NaCl hemoliza jest całkowita.
W sferocytozie wrodzonej erytrocyty mają kształt sferyczny i łatwiej ulegają hemolizie w hipotoniczncznym roztworze. Dlatego sferocytoza wrodzona jest jedną z najczęstszych przyczyn wrodzonej anemii hemolitycznej. Sferocytoza jest wywołana przez nieprawidłowości białek szkieletowych, które nadają krwince kształt i elastyczność. Szkielet błonowy jest częściowo zbudowany ze spektryny zakotwiczonej do przezbłonowego biała prążka 3 przez białko ankyrynę.
Hematopoeza u płodu zachodzi w wątrobie i śledzionie a u osób dorosłych do hematopoezy pozaszpikowej dochodzi w przypadku zniszczenia lub zwłóknienia szpiku. U dzieci komórki krwi są intensywnie produkowane w jamach szpikowcych wszystkich kości. Około 20. roku życia szpik w kościach długich, z wyjątkiem górnych nasad kości ramiennej i udowej przestaje być aktywny. W kościach krótkich i płaskich ciągle jest wytwarzany.
KONTUREK – uzupełnienie
Metabolizm krwinek: 1.Utrzymywanie kształtu komórki i zdolności do odkształcenia. 2. Kontrola stężenia śródkomórkowego kationów ( dużo K+, mało Na+). 3. Zachowanie żelaza hemu w stanie żelaza dwuwartościowego. 4. Zabezpieczenie białek przed denaturacją oksydacyjną.
Etapy erytropoezy : Proerytroblast – er. Zasadochonny - er. Polichromatyczny – er. Kwasochłonny – retikulocyt – dojrzała krwinka. Utrata jądra w stadium er. Kwasochłonnego. We krwi obwodowej retikulocyty to 0,5% puli kriwnek.
Rozpad krwinek zachodzi głównie w makrofagach, głównie śledziony i częściowo wątroby oraz szpiku kostnego. Zwykle rozpad poprzedza fagocytoza, rozpadające się krwinki uwalniają Hb, która zostaje wchłonięta przez makrofagi. Hb ulega rozpadowi na globinę i hem, równocześnie uwalnia się żelazo, które łączy się z transferryną i dostaje się do szpiku, gdzie jest ponownie używany. Pierścień hemu pęka tworząc biliwerdynę, ta następnie zmienia się na bilirubinę uwalnianą do osocza.
Nieprawiwłowości krwinek:
1. Przewlekła utrata krwi – zubożenie ustroju w zasoby żelaza, co prowadzi do niedokriwstości. Pobudzenie erytropoezy, nowe kriwnki mają mniej Hb i mają mniejszą efektywność. 2. Niedkorwiśtość aplastyczna – coraz mniej prawidłowych krwinek we krwi , spowodowane naświetlaniem promieniami X lub gamma. 3. Niedobór żelaza – najczęstsza przyczyna niedokrwistości , krwinki wykazują niedobór Hb. 4. Żółtaczka hemolityczna- nadmiar Hb we krwi z erytrocytów, które uległy rozpadowi ( miały defekty budowy), usunięcie śledziony zwiększa przeżycie tych krwinek i zmniejsza niedokrwistość. 5. Nieprawidłowe rodzaje Hb – hemoglobinopatie.
6. Policytemia, poliglobulia, erytrocytoza – ilość krwinek wzrasta ponad normę. Względna – zwykłe zagęszczenie krwi (np. odwodnienie) Bezwględna- całkowity wzrost masy krwinek (życie na wysokości)
7. Nowotworowy roplem szpiku kostnego – liczba krwinek wzrasta do ok 15 mln w mm^3 a Hct 70-80.
Odczyn Biernackiego (OB) W opadaniu krwinek zasadnicze znaczenie mają : skład białek osocza, kształt i liczba oraz ładunek elektryczny ciałek czerownych, temperatura, stosunek zawartości lecytyny do cholersterolu w osoczu.
Przy zmniejszeniu stężenia albumin i zwiększeniu stężenia alfa i gamma globulin, szybkość opadu ulega zwiększeniu. Krwinki czerwone w prawidłowej krwi mają zdolność do tworzenia rulonów, dlatego sferocytoza zwalnia opadanie. Zagęszczenie krwi zwalnia opadanie. Zmniejszenie ładunku ujemnego powierzchni krwinek przyśpiesza opadanie – nie odpychają się. Podwyższenie temperatury i zmniejszczenie stosunku zawartości lecytyny do cholersterolu prowadzi do zahamowania szybkości opadania krwinek.
Metoda pomiaru opadania krwinek: Do strzykawki pobiera się 0,4 ml 3,8% roztworu cytrynianu sodu i uzupełnia badaną krwią do 2,0 ml. Niekrzepnącą krew wprowadza się do rurek Westergrena i odczytuje wielkość opadania krwinek ( w mm) po pierwszej(a) i drugiej godzinie(b). Średnie opadanie oblicza się wg wzoru:
S= (a + b/2)/2 mm.
W warunkach prawidłowych OB. Po pierwszej godzinie wynosi przeciętnie u mężczyzny 6 mm, a u kobiety 8 mm.
W stanach fzjologicznych takich jak ciąża, po obfitym posiłku, po intenswynym wysiłku fizycznym i w stanach emocjonalnych dochodzi do zwiększenia wartości OB.
Do stanów patologicznych, w których opadanie krwinek ulega znacznemu zwiększeniu należą gruźlica, choroba reumatczna, nowotwory złośliwe i ostre stany zapalne.
5.Białe krwinki – liczba, podział i funkcje; Leukocytoza – fizjologiczna vs. Patologiczna
Białe krwinki = LEUKOCYTY
4000-11000 leukocytów/mikrolitr krwi, średnio: 9000 Granulocyty – Neutrofile, Eozynofile, Bazofile
Neutrofile – średnio 5400/mikrolitr (norma: 3000-6000)
Średni czas półtrwania w krążeniu: 6 h, produkcja: 100 mln dziennie
Przenikanie do tkanek : 1.przyczepienie do śródbłonka za pomocą selektyn, silne wiązanie z integrynami, przenikanie między komórkami śródbłonka – diapedeza
Odpowiedź zapalna: chemotaksja – przyciąganie neutrofili przez chemokiny – składowe dopełniacza, leukotrieny, polipeptydy limfocytów, bazofili i kom.tucznych. Inne czynniki osoczowe (IgG, białka dopełniacza) opłaszczają bakterię która staje się „smaczniejsza” dla neutrofili – opsonizacja. Neutrofil fagocytuje bakterię i uwalnia do wakuoli fagocytarnej w procesie egzocytozy ziarnistości – proteazy, defenzyny. Zwiększona aktywność neutrofila powoduje aktywację oksydazy NADPH która powoduje powstawanie wolnych rodników tlenowych i w konsekwencji tworzenie H2O2 przez dysmutazę nadtlenkową SOD (brak SOD – stwardnienie zanikowe boczne). Neutrofile produkują też mieloperoksydazę która tworzy z jonów Cl – , Br-… kwasy H0CL, HOBr (silne utleniacze). Wokół neutrofila powstaje więc tzw. warstwa niszcząca (bardzo niekorzystne warunki dla patogenów).
Eozynofile średnio 275/mikrolitr (norma 150-300) – robią to co neutrofile, są stymulowane przez IL-3, IL-5, GM-CSF. Sczególnie dużo w bł.śluzowej układu pokarmowego, oddechowego i moczowego. Wzrost ilości w chorobach pasożytniczych, alergiach, chorobach ukł.pokarmowego i oddechowego.
Bazofile średnio 35/mikrolitr (norma 0-100) – zawierają histaminę i heparynę, Uwalniają histaminę poaktywacji czynnikiem pochodzącym z limfocytów T, w nadwrażliwości typu natychmiastowego – od pokrzywki po wstrząs anafilaktyczny.
Monocyty średnio 540/mikrolitr (norma 300-600) – w krążeniu około 72h, następnie stają się makrofagami tkankowymi (około 3 miesiące), obejmują kom.Kupfera w wątrobie, płucne makrofagi pęcherzykowe, komórki mikrogleju. Aktywowane przez limfokiny z limfocytów T, chemotaksja, później działają podobnie jak neutrofile. Wydzielają czynniki wpływające na limfocyty i inne komórki, prostaglandyny klasy E i czynniki inicjujące krzepnięcia.
Limfocyty średnio2750/mikrolitr (norma 1500-4000) – kluczowe w odporności. . Po urodzeniu część powstaje w szpiku. Większość powstaje w śledzionie, grasicy i węzłach chłonnych z kom. prekursorowych szpiku. Tylko około 2% we krwi obwodowej. Wnikają z chłonki.
Limfocyty T – około 70% wszystkich limfocytów, Limfocyty Th – około 40% z limfocytów, posiadają CD4, wydzielają cytokiny – interleukiny w odpowiedzi na działanie swoistych substancji immunogennych lub nieswoistych mitogenów. Prozapalne: IL-1, IL-8, TNF. Przeciwzapalne: IL-4, IL-6, IL-10. Limfocyty Tc – cytotoksyczne, około 30%, mają CD8. Główna funkcja limfocytów T – udział w odp. komórkowej, reakcja odrzucania przeszczepu i poznej nadwrażliwości. Przemieszczają się z grasicy do węzłów i śledziony a z tamtąd przedostają się do krwi i wracają z powrotem do węzłów i śledziony. Po kontakcie z antygenem proliferują w węzłach tworząc populację małych limfocytów, biorą udział w reakcji typu komórkowego albo stają się limfocytami T pamięci.
Limfocyty B – nabierają kompetencji w układzie pokarmowym. Tworzą plazmocyty – wytwarzają immunoglobuliny – zwłaszcza IgM, głownie w miazdze czerwonej śledziony i wewnętrznej części strefy przykorowej węzłów chłonnych.
Limfocyty NK – CD16 i CD56, niszczą obce komórki – z pomoca np.perforyny.
Leukocytoza
Leukocytoza – zwiększenie ponad normę liczby leukocytów
Neutrofilia – zwiększenie ponad normę liczby neutrofili
fizjologicznie : duży wysiłek, trawienie, ciąża, okres niemowlęctwa – mały wzrost liczby. Patologicznie: w zapaleniach, zatruciach, białaczkach może przekraczać 100-krotnie wartość prawidłową. Spowodowane zwiększoną długością życia i produkcją białych krwinek.
6.Hemoglobina (Hb) – Stężenie Hb we krwi; Funkcje Hb; Metabolizm Hb – pochodne Hb, barwniki żółciowe; Hemoliza erytrocytów – definicja, czynniki.
Hemoglobina to czerwony barwnik przenoszący tlen w erytrocytach. Stanowi 34% masy krwinek (34g Hb/100 ml krwi) Prawidłowe stężenie Hb we krwi wynosi 16 g/100ml u mężczyzn, u kobiet zaś 14g/100ml. U noworodków zawartość wynosi 16-17% a u młodzieży w okresie pokwitania 14-15% masy krwinek. Stosunek zawartości Hb do krwinek czerwonych nosi nazwę wskaźnika barwnego i wynosi on 0,85-1,15. U mężczyzny o masie 70kg w układzie krążenia jest ok. 900g hemoglobiny. W ciągu jednej godziny ok 0,3g hemoglobiny ulega deneneracji i tyle samo jest syntetyzowane.
Hemoglobina jest cząsteczką globularna zbudowana z 4 podjednostek, każda podjednostka zawiera cząsteczkę hemu. Hem jest pochodną porfiryny zawierającą żelazo. Zbudowany jest z czterech pierścieni pirolowych powiązanych z sobą w większy układ pierścieniowy. Żelazo każdego hemu ma zdolność nietrwałego przyłaczenia jednej cząsteczki O2, która z drugiej strony łączy się z resztą histydyny. Jego synteza zachodzi głównie w mitochondriach. Jednocześnie z syntezą hemu w krwinkach czerwonych odbywa się synteza globiny w obrębie rybosomów.
Hemoglobina oprócz transportu tlenu i dwutlenku jako bufor białkowy spełnia rolę w utrzymaniu pH osocza.
W cząsteczce występują dwie pary łańcuchów. U ludzi dorosłych wyróżniamy hemoglobinę A (97% całej hemoglobiny we krwi), A2 (2,5%) i F (0,5%).
Hemoglobina A jest zbudowana z 2 łańcuchów α i 2 łańcuchów β, natomiast hemoglobina A2 budują 2 łańcuchy α i 2 δ.
Łańcuch α jest utworzony z 141 reszt aminokwasowych
Łańcuch β jest utworzony z 146 reszt aminokwasowych
Łańcuch δ jest utworzony z 146 reszt aminokwasowych (ale 10 reszt aminokwasowych różni sie od tych w łańcuchu β)
Hemoglobina płodowa (F) występuje u płodów ludzkich. Zbudowana jest podobnie do hemoglobiny A tj. z 2 łańcuchów α (141 reszt aminokwasowych) i 2 łańcuchów γ (146 reszt aminokwasowych; 3 różne od tych w łańcuchu β). W warunkach prawidłowych niedługo po urodzeniu hemoglobina F jest zastępowana przez hemoglobinę A. Hemoglobina F przy danym ciśnieniu parcjalnym tlenu zawiera więcej O2 niż hemoglobina A, gdyż słabiej wiąże 2-3DPG (difosfoglicerynian).
Istnieje również wariant Hb Gower 2 zawierający łańcuchy α i ε, występuje on w krwinkach czerwonych do 3 miesiąca życia płodowego, potem zostaje zastąpiony przez Hb F.
We krwi występują małe ilości 3 pochodnych hemoglobiny A, związanych ściśle z hemoglobiną A. Są to hemoglobiny glikowane. Jedna z nich jest hemoglobina A1c mająca cząsteczkę glukozy związaną z końcową waliną w w każdym łańcuchu β. Hemoglobina ta jest istotna ponieważ jej ilość zwiększa się w przypadku źle leczonej cukrzycy.
Prawidłowy przebieg syntezy Hb wymaga nie tylko aminokwasów i żelaza, ale także pierwiastków śladowych (Cu, Zn, Ni, Co) pełniących rolę katalizatorów reakcji enzymatycznych, a także witamin (kobalamina, kwas foliowy, witamina C, witamina B6) niezbędnych do prawidłowego rozmnażania i dojrzewania erytrocytów. Zaburzenia w syntezie Hb na skutek niedoboru pierwiastków śladowych prawie nie występują, natomiast udział żelaza jest tak zasadniczy, że jego niedobory prowadzą do poważnych następstw klinicznych. Całkowita zawartość żelaza w organiźmie wynosi 4g z czego 75% znajduje się w erytrocytach, 20% magazynowane w wątrobie w postaci ferrytyny i hemosyderyny, 4% wchodzi w skład mioglobiny, a 1% występuje w różnych komórkach jako składnik enzymów oddechowych.
Hemoliza erytrocytów to proces przechodzenia hemoglobiny do krwi wywołane niszczeniem erytrocytów. Erytrocyty kurczą się w roztworach o ciśnieniu osmotycznym wyższym od prawidłowego osocza, w roztworach o niższym stężeniu pęcznieją i przybierają kształt kulisty i w końcu uwalniają hemoglobinę.
W warunkach prawidłowych hemoliza:
Rozpoczyna się w 0,5% roztworze NaCl
½ lizy wszystkich erytrocytow w roztworze 0,4-0,42% Nacl
Hemoliza całkowita w 0,35% roztworze Nacl
Erytrocyty mogą także ulegać hemolizie pod wpływem leków i zakażenia. Wrażliwość erytocytów na hemolizę spowodowaną tymi czynnikami jest zwiększona w przypadku niedoboru G6PD (dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej), która katalizuje początkowy etap oksydazji glukozy w szlaku metabolicznym monofosforanu heksozy. Ten szlak metaboliczny prowadzi do wytworzenia NADPH który w jakiś sposób jest potrzebny do utrzymania prawidłowej oporności erytrocytów.
W sferocytozie wrodzonej (wrodzona żółtaczka hemolityczna) erytrocyty w prawidłowym osoczu mają kształt sferyczny i łatwiej ulegają hemolizie. Sferocytoza jest wywołana przez nieprawidłowości białek szkieletowych, które nadają krwince kształt i elastyczność tj. spektryny, ankiryny, prążka 3.
Żelazo uwalniane podczas rozpadu Hb nie jest wydalane z organizmu, lecz z powrotem zużywane. Dzienna strata żelaza u zdrowego mężczyzny wynosi ok 0,6 mg, a u kobiety 0,7 – 1 mg na dobę.
Zapotrzebowanie na żelazo w okresie ciąży zwiększa się łącznie do ok. 300 mg dla płodu i 500 mg dla kobiety ciężarnej. Żelazo może być wchłonięte z jelit jedynie w postaci jonu żelazawego Fe2+ i dlatego substancje redukujące takie jak kwas askorbinowy wzmagają jego absorpcję.
U mężczyzny dziennie wchłanianie żelaza wynosi 18 mmol/dobę, natomiast u kobiety 24 mmol/dobę.
Przy prawidłowych zapasach i gospodarce żelazem stężenie żelaza w osoczu wynosi 60-200mg%
Gdy kończy się życie krwinki czerwonej uwolniona z niej hemoglobina i sfagocytowana przez makrofagi ulega rozpadowi na globinę i hem. Równocześnie uwalnia się żelazo, które łączy się w osoczu z białkiem transferryną, a następnie albo dostaje się do szpiku, gdzie zostaje zużyte w procesie erytrocytopoezy, albo odkładane jest w postaci ferrytyny w wątrobie i innych tkankach. Pierścień hemu pęka w mostku α-metylenowym tworząc biliwerdynę, ta z kolei przekształca się w bilirubinę uwalnianą do osocza.
Bilirubina powstająca z Hb nie rozpuszcza się w wodzie, w osoczu jest transportowana przez albuminy, podczas przepływu przez wątrobę zostaje wychwycona przez hepatocyty oddzielając się jednocześnie od białka. W hepatocycie ulega sprzężeniu z kwasem glukuronowym lub kwasem siarkowym tworząc glukuronian lub siarczan bilirubiny rozpuszczalne w wodzie. W tej związanej postaci Hb jest wydzielana do żółci i dostaje się do przewodu pokarmowego gdzie pod wpływem baterii ulega redukcji kolejno do:
mezobilirubinogenu
sterkobilinogenu
sterkobiliny
Sterkobilinogen wchłania się częściowo do krwi i albo:
wraca krążeniem wrotnym do wątroby z której zostaje wydalony wraz z żółcią do jelit
wydalony jest z moczem jako urobilinogen lub urobilina
Nagromadzenie bilirubiny w osoczu powyżej 2mg% prowadzi do żółtawego zabarwienia skóry, białówek i błon śluzowych -> żółtaczki.
7.Hemostaza – Ogólny schemat krzepnięcia krwi; Mechanizm wewnątrz- i zewnątrzpochodny krzepnięcia krwi; Antykoagulanty.
Hemostaza- proces tworzenia skrzepu w ścianach uszkodzonych naczyń krwionośnych zapobiegający utracie krwi oraz utrzymujący krążącą krew w postaci płynnej, utrzymanie równowagi między krzepnięciem a fibrynolizą
Schemat agregacji płytek:
Uszkodzenie naczynia->trombocyty przylegają do odsłoniętego kolagenu i czynnika von Willebranda w ścianie naczyń i łączą się z nimi przez receptory->związanie VWF powoduje aktywację płytek->następuje uwolnienie ziarnistości trombocytów-> uwolnione ADP wiąże się z receptorami ADP (P2Y1,P2Y2,P2X1) na innych płytkach powodując agregację płytek agregację dodatkowo stymuluje PAF (czynnik aktywacji płytek) z neutofili/monocytów/trombocytów
Krzepnięcie krwi
a)Mechanizm wewnątrzpochodny
Zetknięcie się krwi z kolagenem ściany uszkodzonego naczynia -> aktywacja czynnika XII przez kininogen i kalikreinę-> aktywny czynnik XIIa aktywuje czynnik XI -> aktwyny czynnik XIA aktywuje czynnik IX-> aktywny czynnik IXa łączy się z aktywnym czynnikiem VIIIa (powstałym na skutek odłączenia od nieaktywnego czynnika VIII czynnika von Willebranda) i powstaje kompleks IXa-VIIIa który w obecności jonów wapnia i fosfolipidów z agregujących płytek – PL aktywują czynnik X -> aktywny czynnik Xa wraz z czynnikiem Va w obecności jonów wapnia i PL katalizuje przejście protrombiny w trombinę -> trombina przekształca fibrynogen w fibrynę(monomer) która tworzy luźny polimer fibryny -> pod wpływem jonów wapnia i czynnika XIIIa polimer ulega stabilizacji i powstaje gęsty ścisły agregat
b)Mechanizm zewnątrzpochodny
Wydzielenie z tkanek tromboplastyny(TPL) aktywującej czynnik VII -> TPL i czynnik VIIa aktywują czynniki IX i X -> w obecności płytek, jonów wapnia i czynnika Va aktywny czynnik Xa katalizuje przejście protrombiny w trombinę -> dalej jak wewnątrzpochodny
Mechanizm zewnątrzpochodny jest hamowany przez inhibitor szlaku czynnika tkankowego który tworzy IV-rzędową strukturę z TPL, VIIa i Xa
Antykoagulanty:
Heparyna – ułatwia działanie antytombiny III, jest hamowana przez protaminę
Dikumarol, warfaryna – pochodne kumaryny, hamują działanie wit K, która jest kofaktorem enzymu aktywującego protrombinę, czynniki VII, IX, X oraz białka C i S
2. Objętość krwi w organizmie człowieka – Metody pomiaru, Funkcje krwi, Ciśnienie osmotyczne i onkotyczne.
Objętość krwi – metody pomiaru:
Objętość krwi = V osocza + V krwinek czerwonych
Jeśli znamy tylko obj. Krwinek czerwonych, to obj. Krwi obliczasię na podstawie wskaźnika hematokrytu (Hct – procent objętości krwinek, wstosunku do objętości pełnej krwi)
Oznaczanie obj. Osocza i krwinek czerwonych à metoda rozcieńczeniasubstancji testowych:- wstrzykuje się znaną ilość subst. Testowej (Q) – dla osocza to barwnikiwiążące się z białkami osocza, np. błękit Evansa lub indygokarmin lub albuminasurowicza znakowana 125J
- odczekanie na wymieszanie z szukaną objętością (V)
- pobranie po 10 i 20min próbek reprezentatywnych z żyły postronie przeciwnej, została wstrzyknięta (2 próbki, bo subst. W międzyczasiewydostają się w ukł. Krążenia)
- stopnień rozcieńczenia barwnika porównuje się zestandardem
- mężczyzna, 70kg, 3000-3500ml osocza (5% ciężaru ciała)
Dla krwinek czerwonych
- dla erytrocytów oznaczanie radioaktywnym chromem 51Cr,lub 32P, 55Fe, 59Fe.
- pobranie 20-30ml krwi àinkubacja z chromianem sodu àizotop wiąże się z krwinkami àponowne wstrzyknięcie krwi àwymieszanie krwi àponowne pobranie àoznaczenie stężenia radioaktywnego chromu
- mężczyzna, 70kg, objętość krwinek 1800 – 2000ml
Normy objętości krwi:- mężczyzna, 70kg, 5000ml- kobieta, 4500ml- noworodek 0,3l- 1r.ż. 0,6l- 6r.ż. 1,6lZmniejszenie objętości:- zmiana pozycji z leżącej na stojącą (zwiększony przesącz osocza przez ścianynaczyń włos.)- wysiłek fizycznyWzrost objętości:- u ludzi zaadaptowanych do niskego ciśnienia parcjalnego tlenu w tkankach (mieszającyna dużych wysokościach)- u kobiet w ciąży- po długotrwałym treningu
Można obliczyć BV na podstawie ciężaru à na 1kg przypada 70mlkrwi, więc BV to 1/13 – 1/16 ciężaru ciała (6-7%)
Duże zmiany objętości krwi:- niedokrwistość- odwodnienie- choroby serca, wątroby, nerek- duże utraty krwi w krótkim czasie (utraty krwi przewlekłe powodują jedynieniedokrwistość)
Utrata krwi nagła do 17% objętości nie powoduje dużychzmian, ale powyżej 20% àzmiany w czynności układu krążeniaDuża utrata krwi:- po 2-3h jest spadek stęż. Hemoglobiny i białek- VB wraca do normy po 24h (przechodzenie płynu z tkanek do naczyń)- stężenie białka osoczowego w normie po 2-4dniach- stężenie hemoglobiny w normie po 20 dniach (dla 200ml)
Wskaźnik hematokrytu (Hct) – stosunek objętości elementówupostaciowionych do objętości pełnej krwi- wirowanie krwi z środkiem przeciwkrzepliwym w hematokrycie, odczytanie wynikuna skali kalibrowanej rurki- chodzi o to, żeby erytrocyty zajęły jak najmniejszą objętość, osocze międzynimi nie przekraczało 1%- hematokryt mężczyzny – 42, kobiety – 38- NIE ODPOWIADA ŚCIŚLE OBJĘTOŚCI KRWI ZAJMOWANEJ PRZEZ KRWINKI à prawdziwy wskaźnikhematokrytu (H) to 96% uzyskanego wyniku- używa się krwi żylnej z dużych naczyń- wartość hematokrytu w małych naczyniach niższa àprzeważa bezkrwinkowa warstwa przyścienna osocza
Zmniejszenie hematokrytu:- niedokrwistość, ciąża, przewodnienie ustroju, choroby serca, nerekZwiększenie:- nadkrwistość - wstrząs z odwodnienia
Ciśnienie osmotyczne krwi:
- stały poziom- nieznaczne wahanie àprzyjmowanie płynów, pokarmów, utrata wody- czynnik odpowiedzialny za wartość ciśnienia osmotycznego to głównie elektrolity:Na+ (decydują w 90% o wartości tego ciśnienia płynu zewnątrzkomórkowego), K+i białka w niewielkim stopniu- płyny ustrojowe: to samo ciśnienie osmotyczne àizotoniczne- 300 mOsm/L, także dla płynów krwiozastępczych, np. sól fizjologiczna (0,9%NaCl)
Ciśnienie osmotycznie krwi i płynów ustrojowych podlegaregulacji nerwowej i hormonalnej- podwzgórze àkontrola wydzielania przez tylny płat przysadki wazopresyny, która wzmagazwrotne wchłanianie wody w kanalikach nerkowych- aldosteron (kora nadnerczy) àzwrotna resorpcja Na+- ANP – przedsionkowy peptyd natiuretyczny àzwiększa wydalanie Na+ i wody
Różnice ciśnień osmotycznych sąsiłą napędowa powodująca przechodzenie wody i subst. Rozpuszczonych przez błonybiologiczneStałe ciśnienie osmotyczne = równowaga pomiędzy ilością wody a ilościąrozpuszczonych w niej substancji aktywnych
Ciśnienie onkotyczne :ciśnienie wywierane przez roztwór koloidalnybiałek zawartych w osoczu krwi. Ciśnienieonkotyczne równoważy ciśnienie krwiw naczyniach krwionośnych, dzięki czemu nie dochodzi do utraty wody z naczyń. Ciśnienie onkotyczne zależy od różnicy w zawartości białek w osoczu (7-9%) ipłynie międzykomórkowym (1-2%).
Główną rolę odgrywają albuminy. Ciśnienie onkotyczne jestmechanizmem przeciwstawiającym się przechodzeniu wody z elektrolitami z osoczado tkanek, dzięki niemu prawidłowo rozkłada się zawartość wody w organizmie. Wstanach chorobowych, w których następuje obniżenie poziomu białek w osoczu(niedożywienie, białkomocz) zmniejszone ciśnienie onkotyczne prowadzić może dopowstania obrzęku.
Funkcje krwi:
- utrzymywanie homeostazy – stałego środowiska wewnętrznego- oddychanie – transport O2 i CO2- odżywianie – transport składników odżywczych do tkanek- czynność hydrodynamiczna – wyrównywanie ciśnienia osmotycznego (izoosmia) istężenia H+ (izohydria)- udział w mechanizmach obronnych ustroju- transport witamin i hormonów - termoregulacja àzawiera dużo wody, która ma duże ciepło właściwe, duże przewodnictwo cieplne,wysokie utajone ciepło parowania àdobry regulator cieplny
8. Równowaga kwasowo-zasadowa – pH krwi, wahania fizjologiczne i wartości ekstremalne; Układy buforowe krwi; Rezerwa zasadowa; Równanie Hendersona-Hasselbalcha; Kwasica i zasadowica – rodzaje (wyrównana i niewyrównana, oddechowa i metaboliczna); Rola płuc i nerek w zachowaniu stałości pH
-> ph krwi tęt.=7,4 ; ph krwi żyl.= 7,36acydoza(kwasica) 7,4skrajna acydoza=7,0 ; skrajna alkaloza=7,7poniżej ph=6,8 i powyżej ph= 7,8 niemożliwe jest życie.-> Równanie Hendersona-Hasselbalcha (o układzie buforowym)HA H+ + A-Jeżeli zostanie dodany silniejszy kwas niż HA, równowaga przesunie się w lewo. Jeżeli zostaną dodane jony OH-, związek HA będzie dysocjował, a jony H+ i OH- reagują tworząc H2O.-> Układy buforowe krwi: - białka osocza(dysocjacji ulegają wolne gr karboksylowe i aminowe) - hemoglobina (dysocjacji ulegają grupy imidazolowe reszt histydyny). Hb zawiera 38 reszt histydynowych i posiada 6 razy większą pojemność buforową niż białka osocza - kwas węglowy(bufor dwuwęglanowy) H2CO3 H+ + HCO3--> Kwasica oddechowa spow. jest wzrostem we krwi tęt. pCO2, spow. zmniejszeniem wentylacji płuc, natomiast zasadowica oddechowa spow. jest zmniejszeniem pCO2. Początkowo kwasica i zasadowica jest nieskompensowana(niewyrównana) bo jeszcze nie zostały uruchomione mechanizmy kompensacyjne. Mechanizmy te są dopiero po pewnym czasie generowane przez nerki, których działanie zmierza do kompensacji kwasicy lub zasadowicy, czyli przywrócenia prawidłowego pH.-> Kompensacja nerkowa polega na: - w przyp. kwasicy oddechowej wydzielaniu jonów H+ i resorpcji HCO3-, a tempo tego procesu jest proporcjonalne do pCO2 w osoczu krwi tętniczej. Im większa jest ilość CO2, z którego może się tworzyć H2CO3, tym większa jest ilość jonów H+ jaka może być wydzielona. - w przyp. zasadowicy oddechowej niskie pCO2 hamuje wydz. jonów H+ przez nerki, reabsorpcja HCO3- zmniejsza się, obniżając stężenie HCO3-, co powoduje obniżenie pH do wartości prawidłowych.-> Dodanie do krwi kwasów silniejszych niż HHb i innych kwasów buforowych prowadzi do kwasicy metabolicznej, natomiast w wyniku dodania do krwi zasad lub usunięcia kwasów, zmniejsza się stężenie H+ i mamy do czynienia z zasadowicą metaboliczną.-> W kwasicy met. nadmiar H+ jest buforowany i stężenie Hb- i HCO3- obniża się. Powstaje H2CO3, który jest rozkładany do H2O i CO2, a CO2 jest wydalany przez płuca. Jest to sytuacja występująca w przypadku niewyrównanej kwasicy metabolicznej. Podwyższenie stęż. H+ w osoczu pobudza oddychanie, więc pCO2 obniża się, co prowadzi do dalszego podwyższenia pH - kwasica metaboliczna wyrównana. W nerkach również nadmiar H+ jest wydalany, co przywraca układ buforowy do stanu prawidłowego. Na każdy wydzielony jon H+ reabsorbowany jest jeden jon Na+ i jeden HCO3-. HCO3- wiąże się z H+ i w efekcie powstanie CO2 i H2O.-> W zasadowicy metabolicznej zw. się stężenie jonów HCO3-. Kompensacja oddechowa zachodzi przez zmniejszenie wentylacji płuc(spow. zmn. st. H+), co powoduje wzrost pCO2. Przywraca to pH do wartości prawidłowych. Zwiększone wydzielanie jonów H+ w nerkach służy resorpcji zwiększonej ilości filtrowanego HCO3-.Rezerwa zasadowa (nie znalazłem póki co żadnych info, jak ktoś ma to niech dopisze)
9.
Transport CO2 we krwi
- CO2 jest transportowany we krwi (żylnej) z tkanek do płuc w 3 postaciach:
§ Jako rozpuszczony fizycznie CO2 w płynie osocza i krwinek – 10%
§ Jako jony wodorowęglanowe – 70%
§ Jako związki karbaminowe (karbaminiany) w postaci połączeń CO2 z grupami
aminowymi Hb i białek osocza. – 20%
o Zawartość CO2 we krwi żylnej mieszanej to około 52ml/100ml krwi
- Transport w krwi tętniczej
o Zawartość CO2 we krwi tętniczej jest około 2 razy większa niż tlenu i wynosi ok. 48 ml/100ml krwi
Transportowany jest w postaci:
§ Rozpuszczony fizycznie à 6%
§ W postaci karbaminianów à 6%
§ Wodorowęglany à 88%
- Jony wodorowęglanowe
o Powstający w tkankach CO2 dyfunduje do krwi przechodząc do wnętrza ciałek czerwonych
o W erytrocytach dzięki katalitycznemu działaniu anhydrazy węglanowej, zostaje szybko uwodniony
do H2CO3
§ Proces ten w osoczu zachodzi bardzo powoli à dlatego w osoczu stężenie CO2 jest
około 100 razy większe niż H2CO3
o Zaraz potem niemal 99,9% H2CO3 ulega dysocjacji do HCO3-
o Jony HCO3- przechodzą z krwinek do osocza
§ W ich miejsce (zgodnie z równowagą Gibbsa-Donnana) wnikają z osocza do krwinek jony
Cl-
§ W związku z przesunięciami elektrolitów i większą aktywnością osmotyczną Cl- niż HCO3-
wzmaga się ciśnienie osmotyczne krwinek à przenika woda z osocza do krwinek à
zwiększenie objętości krwinek
- Związki karbaminianowe
o To połączenia CO2 z wolnymi grupami aminowymi aminokwasów zasadowych Hb i białek
osocza
§ Hb-NH2 + CO2
Hb-NHCOOH
Hb-NHCOO- + H+
· powstaje karbaminohemoglobina
§ z aminokwasami końca N białek osocza dwutlenek węgla tworzy odpowiednie
karbaminiany
· CO2 + R-NH2 à RNHCOO- + H+
- Gdy ciśnienie parcjalne obniży się, jak ma to miejsce w płucach, anhydraza węglanowa przyspiesza
proces rozkładu H2CO3 powstającego z HCO3- i w ten sposób około 70% CO2 transportowanego z
tkanek do płuc, tj. około 5ml na każde 100 ml przepływającej krwi, zostaje wydalone do pęcherzyków.
- W płucach z łatwością rozpadają się związki karbaminianowe i następuje odszczepienie CO2, co
ułatw ione jest przez kw aśny charakter pow stającej HbO2. Dzięki temu około 20% wydalanego w płucach
CO2 pochodzi z rozpadu związków karbaminianowych.
- Reszta, czyli około 10% pochodzi z CO2 rozpuszczonego fizycznie
wróć
Krzywa dysocjacji CO2, efekt Haldene’a i Bohra
Pomiędzy ciśnieniem parcjalnym CO2 a ilością tego gazu, zarówno rozpuszczonego fizycznie, jak i związanego
chemicznie we krwi, zachodzi zależność określana krzywą dysocjacji CO2.
Wzajemne stosunki CO2 do O2 transportowanego we krwi określają dwa efekty: Haldane’a i Bohra
- EFEKT HALDANE’A
o polega na tym, że wzrost ciśnienia parcjalnego tlenu ułatwia usuwanie CO2 z mieszanki krwi żylnej
do pęcherzyków płucnych.
o Wynika to stąd że HbO2 jest kwasem silniejszym, ma mniejsze powinowactwo do CO2, tworzy
mniej związków karbaminowych, słabiej wiąże H+ i przez to ułatwia usuwanie CO2 z krwi do
pęcherzyków płucnych
o W tkankach zaś odwrotnie, zredukowana Hb (HbH) wiąże więcej CO2 niż HbO2.
o Przyjmuje się że dzięki efektowi Haldane’a uwalnia się w płucach około 50% CO2 pochodzącego
z krwi żylnej do pęcherzyków płucnych
- EFEKT BOHRA
o Polega na tym, że spadek pH proporcjonalny do wzrostu zawartości CO2 przesuwa krzywą
dysocjacji na prawo zmniejszając powinowactwo Hb do tlenu a przez to ułatwiając oddawanie
tlenu tkankom
o To stosunkowo mniej ważne fizjologicznie zjawisko
o W płucach, gdzie następuje spadek ciśnienia parcjalnego CO2 z powodu zwiększonego
wydalania CO2 na zewnątrz, wzmaga się zdolność wiązania tlenu przez Hb
wróć
Transport tlenu we krwi
- prawidłowo blisko 99% O2 we krwi znajduje się w postaci związanej z hemoglobiną, a tylko ok. 1,4% w
roztworze fizycznym w osoczu i płynie wewnątrzkomórkowym krwinek
o krew tętnicza
§ 0,3 ml tlenu/100ml krwi à rozpuszczony fizycznie
§ 19,5 ml tlenu/100ml krwi à związany z Hb à 97%
o krew żylna
§ 0,12 ml tlenu/100 ml krwi à rozpuszczony fizycznie
§ 15,2 ml tlenu/100 ml krwi à w związku chemicznym z Hb à 70%
· stanowi to rezerwę w sytuacjach większego zapotrzebowania na tlen
- przepływ krw i żylnej przez płuca i zamiana jej na krew tętniczą łączy się z poborem w płucach około 5 ml
tlenu na każde 100 ml krwi à a przy przepływie przez kapilary każde 100 ml krwi oddaje około 5ml tlenu
tkankom
- 1g Hb wiąże ok. 1,34 ml O2
- maksymalna ilość tlenu która może być transportowana przez Hb nosi nazwę pojemności tlenowej
- krzywa dysocjacji Hb, czyli krzywa zależności pomiędzy procentowym wysyceniem Hb tlenem a ciśnieniem
parcjalnym O2, posiada kształt litery S.
- Krew opuszczająca płuca posiada Hb wysyconą w 97% O2, a ciśnienie parcjalne wynosi 95 mmHg.
- Krew żylna opuszczająca tkanki posiada Hb o średnim wysyceniu 70%, a ciśnienie parcjalne tlenu wynosi
ok. 40 mmHg.
- Biorąc pod uwagę że 1g Hb może związać 1,34 ml tlenu, więc przy maksymalnym wysyceniu (ale
wiadomo że normalnie nie ma w takim stopniu wysyconej całej Hb) tlenem w 100 ml krw i zawierającej 15g
Hb powinno się znajdować 20,1 ml O2 (a średnio Hb w krwi tętniczej przenosi około 19,5 ml tlenu/100ml
krwi)
- odsetek hemoglobiny, która oddaje swój tlen tkankom podczas przechodzenia przez kapilary tkanek, nosi
nazwę współczynnika zużycia tlenu.
o W warunkach spoczynkowych wynosi on około 25%, a podczas ciężkiej pracy fizycznej wzrasta
nawet do 75%
- Transport tlenu jest uzależniony od:
1 Prężności tlenu
2 pH
3 temperatury
4 zawartości difosfoglicerynianu (2,3-DPG) i innych fosforanów organicznych
5 hematokrytu
§ optimum około 40%
§ zarówno zwiększenie jak i zmniejszenie Ht zmniejszają zdolność krwi do transportu tlenu
· w nadkrwistości à mimo zwiększonej zawartości Hb, znacznie zwiększa się lepkość
krwi i obniża pojemność minutowa serca à zmniejszenie ilości transportowanego
O2
· w niedokrwistości à zmniejszenie ilości Hb
6 pojemność minutowa serca
§ ma niewielki wpływ na transport i zużycie tlenu przez tkanki, chyba że zachodzą jej duże
odchylenia od stanu prawidłowego
7 rodzaj Hb
§ np. HbF (płodu) ma wyższe powinowactwo do tlenu i wiąże go silniej niż HbA
8 cząsteczki nieorganiczne wiążące się z Hb
§ żelazo związane z porfiryną w prawidłowej Hb jest na drugim stopniu utlenienia
§ poza tlenem może ono wiązać inne substancje nieorganiczne
§ w ytw orzone w ten sposób w iązanie jest na ogół trw alsze niż w iązanie Hb z tlenem i Hb nie
tylko traci możliw ość przenoszenia O2, lecz także zmniejsza zdolność pozostałej HbO2 do
oddawania tlenu tkankom, co wynika z przesunięcia krzywej dysocjacji w lewo
§ Do takich związków należą:
· CO à powstaje karboksyhemoglobina
· cyjanki
· amoniak
· tlenek azotu
9 zmiana stopnia utleniania Fe w Hb z drugiego na trzeci, który jest wynikiem jego utleniania przez
różne związki chemiczne (azotyny, sulfonamidy), powoduje zamianę Hb na methemoglobinę
(metHb), która jest niezdolna do łączenia z tlenem i jego transportu.
§ W w arunkach fizjologicznych też tw orzy się troszkę metHb, ale zostaje ona zredukowana z
powrotem do Hb przez nukleotyd difosfopirydynowy (DPNH)
10 Sulfhemoglobina
§ Powstaje pod działaniem pewnych leków na Hb
§ Niezdolna do transportu tlenu
10.Funkcje obronne krwi – Rodzaje odporności – wrodzona i nabyta, komórkowa i humoralna; Antygen i przeciwciało, Limfa – Skład i objętość
Odporność wrodzona: komórki uczestniczące: neutrofile, makrofagi, komórki NK, duże limfocyty nie będące limfocytami T, a mające działanie cytotoksyczne. Reagują na sekwencje tłuszczów i węglowodanów, które znajdują się w ścianach komórek bakteryjnych i na substancje charakterystyczne dla komórek nowotworowych i komórek przeszczepu. U ludzi występują receptory TLRs. TLR-4 wiąże bakteryjny lipopolisacharyd i białko CD14, co prowadzi do uruchomienia transkrypcji genów kodujących białka związane z odpornością wrodzoną. TLR-2- uczestniczy w odpowiedzi na lipoproteiny bakteryjne, TLR-6 wspólpracuje z TLR-2 w rozpoznawaniu niektórych peptydoglikanów, TLR-9 rozpoznaje DNA bakterii.
Odporność nabyta- odporność, w której następuje aktywacja limfocytów T i B przez określone antygeny
Odporność humoralna- związana głównie z funkcją limfocytów B i końcową fazą ich odporności- plazmocytów, które wytwarzają przeciwciała- białka o budowie immunoglobulin, główny mechanizm obrony przed zakażeniami bakteryjnymi.
Odporność komórkowa- związana z limfocytami T i komórkami NK, wspomagającą role pełnią makrofagi, granulocyty, eozynofile, bazofile, przeciwciała. Najważniejszymi w tym mechanizmie są skutki reakcji cytotoksycznej i późnej nadwrażliwości (reakcja następuje nie po pierwszym, ale po drugim kontakcie z antygenem). Ten typ odporności polega na niszczeniu komórek docelowych przez komórki efektorowe. Limfocyt T zabija komórki poprzez wprowadzenie perforyn i inicjowanie apoptozy. Odporność komórkowa- główny mechanizm obronny przed infekcjami wirusowymi, grzybiczymi, niektórym bakteriom (prątek gruźlicy); zwalczanie nowotworów.
Antygen- każda obca cząsteczka dla organizmu, która wywołuje odpowiedź immunologiczną w postaci wytwarzania przeciwciał. Cechy antygenu pełnowartościowego to antygenowość i immunogenność.
Przeciwciało- glikoproteina powstała na skutek bodźca antygenowego, wiąże antygen (ściślej paratop przeciwciała łączy się bezpośrednio z epitopem antygenu).
Limfa (chłonka)- płyn tkankowy. Od 2 do 4 l przefiltrowanego osocza krwi nie powraca w naczyniach włosowatych żylnych do układu krwionośnego, lecz wchłania się do naczyń włosowatych tworząc chłonkę. Do krwi żylnej dostaje się przez przewód piersiowy i chłonny prawy.
Skład chłonki: woda, sole mineralne, białka, tłuszcze, limfocyty
- W większości narządów chłonka zawiera białka. Stężenie białek w chłonce niższe niż w osoczu, chłonka odpływająca od mięśni szkieletowych ma ok. 20 g białek/litr, a odpływająca od wątroby ok. 62 g.
-Chłonka w przewodzie pokarmowym jest ,,mleczna’’, bo tłuszcze nierozpuszczalne w wodzie są wchłaniane w jelitach do naczyń chłonnych. W chłonce odpływającej od kosmków jelitowych występują kropelki chylomikronów. Chylomikrony zawierają tłuszcze obojętne- triacyloglicerole, białka, cholesterol, fosfolipidy.
11. Układ AB0 (Ganong nie pisze niczego odkrywczego poza tym co było w LO lub na histo)
U ludzi występują 4 główne grupy krwi: grupa A (antygen A), grupa B (antygen B), grupa AB (antygen A i B) i grupa 0 (brak antygenów). Antygeny te zlokalizowano również poza krwią – w gruczołąch ślinowych, ślinie, trzustce, nerkach, wątrobie, płucach. Antygeny A i B są złożonymi oligosacharydami, które róźnia się pomiędzy soba końcowym cukrem.
Gen H – koduje transferazę fruktozową powodująca dołączenie fruktozy do końca glikolipidów lub glikoprotein tworząc antygen H, który znajduje się u osób ze wszystkimi grupami krwi. Dodatkowo u osób z grupa krwi A do N-końca antygenu H dołączana jest acetylogalaktozamina, a u osób z grupą krwi B galaktoza.
Przeciwciała przeciwko aglutynogenom (antygenom A i B) są nazywane aglutyninami. Bakterie jelitowe oraz jedzenie podawane noworodkom mają antygeny bardzo podobne do antygenów A i B dlatego u dzieci szybko dochodzi do wytowrzenia przeciwciał przeciwko nieobecnym w organizmie antygenom. U osób z grupą krwi A powstają przeciwciała anty-B, u osób z grupą krwi B anty A, osoby grupą krwi AB nie mają tych przeciwciał, a osoby z grupą krwi 0 mają oba rodzaje przeciwciał. Spotkanie odpowiedniego przeciwciała (np. antyA) z odpowiednim antygenem (np. antygenem A) powoduje aglutynację.
Odczyny poprzetoczeniowe
Po przetoczeniu krwi człowiekowi niezgodnej grupowo występują niebezpieczne reakcje poprzetoczeniowe. Następuje u biorcy aglutynacja krwinek. Osocze dawcy jest zwykle tak rozcieńczone w krwi biorcy, że nie powoduje ono odczynu poprzetoczeniowego. Jednakże podanie nieodpowiednich erytrocytów, które będą reagowały z przeciwciałami zawartymi w osoczu biorcy, będzie powodowało gwałtowną aglutynacje i hemolizę co może prowadzić do śmierci pacjenta. Nasilenie objawów związanych z przetoczeniem nieprawidłowej krwi może być jednak różne – od bezobjawowego wzrostu stężenia bilirubiny w osoczu do ciężkiej żółtaczki i uszkodzenia kanalików nerkowych.
Próba krzyżowa – erytrocyty dawcy są mieszane z osoczem biorcy na szkiełku podstawowym, aby sprawdzić czy nie dojdzie do aglutynacji. Należy również sprawdzić reakcję osocza dawcy z erytrocytami biorcy, ale jak wspomniano rzadko to prowadzi do powstania odczynu poprzetoczeniowego.
Ukłąd grupowy Rh
Układ ten składa się głównie z antygenów C, D i E oraz wielu innych mniej znaczących. Antygeny tego układu występują tylko na erytrocytach. Najsilniejszy jest antygen D i termin „Rh-dodatni” odnosi się do tego, że na eyrtocycie znajduje się ten antygen. „Rh-ujemny” nie posiada tego antygenu natomiast jego osoczu można znaleźć przeciwciało anty-D. Przeciwciało to nie jest jednak obecne przez całe życia człowieka i powstaje tylko w wyniku kontaktu krwi „Rh-ujemny” z krwią „Rh-dodatni”. Przy pierwszym przetoczeniu nieprawidłowej krwi, prawdopodobnie nie dojdzie do odczynu poprzetoczeniowego, dopiero przy ponownej pomyłce dojdzie do aglutynacji krwinek, ponieważ organizm po pierwszym kontakcie wytworzył przeciwciała antyD (podobnie jak podczas konfliktu serologicznego).