KREW

Krew i płyn tkankowy - chłonka, tworzą środowisko wewnętrzne ustroju, w którym żyją wszystkie komórki i tkanki ciała.

Krew i chłonka są określane jako tkanki płynne. Odgrywają one ważna funkcję transportową i obronną w ustroju. Krew przenosi tlen i dwutlenek węgla, substancje odżywcze (glukozę, lipidy i aminokwasy), jony (sód, potas, wapń, HCO3), produk­ty przemiany (mocznik), hormony i rozprowadza ciepło w ustroju.

Krew składa się z części płynnej, zwanej osoczem, oraz zawieszonych w nim elementów komórkowych. Są to:

1) krwinki czerwone, czyli erytrocyty,

2) płytki krwi, czyli trombocyty,

3) pięć typów krwinek białych, czyli leukocytów, w tym trzy odmiany granulocytów: obojętnochłonne, czyli neutrofile, kwasochłonne, zasadochłonne, a także dwa typy krwinek białych niegranulowanych (limfocyty i monocyty).

Wszystkie wymienione typy komórek powstają w szpiku kostnym (w liczbie ok. 10 ¹¹ dziennie u osoby dorosłej) z jednego rodzaju - wieloważnej (pluripotencjalnej) i ko­mórki macierzystej. Komórki macierzyste są bardzo nieliczne (ok. 1:10 000 komórek szpiku). Przez podział mitotyczny powstają z nich dwa typy komórek potomnych: 1) dalsze komórki macierzyste oraz 2) wszystkie inne wyspecjalizowane komórki krwi.

Różnicowanie się komórek macierzystych na poszczególne typy jest kontrolowa­ne przez cytokiny i (lub) hormony. Na przykład: głównym czynnikiem pobudzającym szpik kostny do wytwarzania limfocytów jest interleukina-7; wydzielany przez wą­trobę hormon trombopoetyna uruchamia linie wytwarzania megakariocytów i krwi­nek czerwonych; powstająca w nerkach erytropoetyna zwiększa wytwarzanie krwi­nek czerwonych; interleukina-11 stymuluje wytwarzanie megakariocylów i ich fragmentów stanowiących płytki krwi; czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów-monocytów (GM-CSF- Granulocyte-Monocyte Golony Stimulating Factor) kieruje komórki macierzyste na linię wytwarzania granulocytów i monocytów.

Pod wpływem czynnika stymulującego kolonie granulocytów powstają granulocyty obojętnochłonne (neutrofile); dalsza stymulacja przez interleukinę-5 prowadzi do wytwarzania granulocytów kwasochłonnych, a interleukina-3 odgrywa ważna ro­lę w powstawaniu granulocytów zasadochłonnych (odpowiedzialnych za niektóre od­czyny alergiczne). Pobudzane przez czynnik stymulujący makrofagi - M-CSF ko­mórki macierzyste różnicują się na monocyty, będące prekursorami makrofagów.

Ilościowo krew u człowieka stanowi ok. 6,5% masy ciała u kobiety i ok. 7% u mężczyzny. Krew jest płynem nieprzezroczystym, czerwono zabarwionym, który pozostawiony przez pewien czas w naczyniu rozdziela się na dwie warstwy. W war­stwie dolnej, wskutek większej gęstości względnej, skupiają się komórki krwi, czy­li tzw. elementy upostaciowane (morfotyczne). Należą do nich krwinki czerwone, krwinki białe oraz, płytki krwi.

Płynna warstwa górna, o opalizującym żółtawym zabarwieniu, nazywa się osoczem.

OSOCZE KRWI

Osocze jest słomkowożółtym płynem, w którym zawieszone są elementy ko­mórkowe. Objętościowo osocze stanowi 50-60% krwi.

Osocze ma następujący skład:

- woda ~ 92%.

- białko 6 - 8%,

- sole mineralne 0,8%,

- lipidy 0,6%.

- glukoza 0,1%.

Osocze transportuje substancje niezbędne do funkcjonowania komórek oraz od­prowadza powstające w nich produkty przemiany podlegające wydzieleniu lub wy­daleniu. Są to:

- różne jony (Na. K, Ca, HCO₃ itd.),

- glukoza i nieznaczne ilości innych cukrów,

- aminokwasy,

- inne kwasy organiczne,

- cholesterol i inne lipidy,

- hormony,

- mocznik i inne „odpady".

Większość tych produktów przebywa w osoczu czasowo, wędrując z miejsca powstania, na przykład z jelit, lub magazynowania - wątroba, lub do miejsc usuwa­nia z krwi, a wiec do komórek lub narządów wydzielniczych, takich jak np. nerki lub skóra.

Stosunek objętościowy osocza do elementów upostaciowanych oznaczamy za pomocą specjalnego przyrządu, zwanego hematokrytem. Jest to wąska rurka szklana zatopiona na jednym końcu, wyskalowana na sto podziałek. Rurkę taką wypeł­nioną krwią z dodatkiem niewielkiej ilości substancji zapobiegającej krzepnięciu wi­rujemy z dużą szybkością (3500 obrotów/min) przez pół godziny. Elementy upostaciowane, jako cięższe, pod wpływem siły odśrodkowej opadają na dno, a osocze zbiera się nad zbitą warstwą krwinek. Z podziałki odczytujemy w procentach obję­tość obu warstw

Osocze zawiera 90-92% wody i 8-10% substancji stałych. Większość substan­cji stałych, bo ok. 7% całego osocza, stanowią białka krwi. Białka krwi nie są jed­norodne. Różnią się one miedzy sobą pod wieloma względami - składem amiriokwasowym, budową chemiczną, strukturą przestrzenną, wielkością cząsteczek, ładunkiem elektrycznym. Istnieją różne sposoby klasyfikacji białek, najczęściej oparte na metodach, jakimi się dają poszczególne grupy od siebie oddzielić. Tradycyjny podział oparty na metodzie wysalania rozróżnia trzy główne frakcje: l) albu­miny (4%), 2) globuliny (2,8%), 3) fibrynogen (0,4%).

Stosując dokładniejsze i bardziej skomplikowane metody rozdziału można wy­różnić we frakcji globulinowej liczne podgrupy. Do ważniejszych należą gamma-globuliny będące nosicielami przeciwciał oraz lipoproteidy odgrywające ważną ro­lę w transporcie ciał tłuszczowych (lipidów).

Dzięki dużej wielkości cząsteczek białka osocza w zasadzie nie przenikają przez ścianę naczyń włosowatych, podczas gdy woda i rozpuszczone w niej sole mineralne oraz inne substancje drobnocząsteczkowe przechodzą przez nią bez trudu.

Białka osocza, głównie albuminy, wywierają ciśnienie onkotyczne rzędu ok. 3,3 kPa (25 mm Hg). Ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach włosowatych wynosi ok. 5,1 kPa (38 mm Hg), przewyższa zatem ciśnienie onkotyczne o ok. 0.9 kPa (7 mm Hg). Dzięki tej różnicy odbywa się filtracja płynu przez błonę naczyń włoso­watych, powodując stały niewielki prąd płynu z naczyń do przestrzeni międzyko­mórkowej, a stamtąd do naczyń chłonnych. Białka osocza, głównie albuminy, przyczyniają się do utrzymywania płynu w łożysku naczyniowym. Spadek stężenia albumin w osoczu poniżej 144,9 umol/1 (l g%) powoduje nadmierną ucieczkę pły­nu z łożyska naczyniowego i powstawanie obrzęków.

We frakcji globulinowej odróżniamy globuliny oznaczone pierwszymi kolejnymi literami alfabetu greckiego: alfa, beta i gamma. Do gamma-globulin należą krążące we krwi przeciwciała. Są one wytwarzane przez kokórki plazmatyczne. Natomiast albuminy i białka układu krzepnięcia krwi (fibrynogen, protrombina) są wytwarzane w wątrobie.

Tabela 23. Zawartość elektrolitów

Elektrolity	Stężenie	Elektrolity	Stężenie
Na^	31 0-340 mg/dl 135-147 mmol/l	ci-	340-370 mg/dl 97-1 06 mmol/l
K^1	14-22 mg/dl 3,5-5,5 mmol/l	HP04	2,5-4,5 mg/dl 1 ,5-2 mmol/l
Ca^2+	9-11 mg/dl 4,7-5,3 mEq/l	HC03	26-32 mmol/l
Mg^2*	2,6 mg/dl 2,2 mmol/l	Białko	18 mmol/l

Reszta substancji stałych - to związki organiczne i sole mineralne. Do związ­ków organicznych należą związki azotowe: aminokwasy (zawartość azotu od 0,004 do 0,007%), mocznik (0,01-0,02%), kwas moczowy (0,0025-0,004%), kreatynina (0,0008-0,001%) oraz związki bezazotowe: glukoza (0,08-0,12%), tłuszcze i lipidy (0,4-0,88%), kwas mlekowy (0,01-0,02%).

Sole mineralne, czyli elektrolity, stanowią około 0,9-1% osocza. Występują tu kationy: sód, potas, wapń, magnez, żelazo oraz aniony: chlor, fosfor, siarka, jod. Do anionów zaliczamy również białka.

Zawartość poszczególnych elektrolitów przedstawia tabela 23.

Większość soli mineralnych osocza, bo około 0,6%, stanowi chlorek sodowy - NaCl. Reszta kationów występuje w postaci węglanów, chlorków oraz nieznacznej ilości siarczanów i fosforanów. Niewielka część soli jest związana z białkami, więk­szość jest rozpuszczalna w wodzie osocza.

Tabela 24. Wartości prawiekowe i pożądane w profilaktyce chorób serca

Lipidy	Wartość typowa (mg/dl)	Wartość pożądana (mg/dl)
Cholesterol całkowity	170-210	<200
Cholesterol LDL	60-140	<130
Cholesterol HDL	35-85	>35
Triglicerydy	40-150	<135

Cholesterol całkowity jest sumą cholesterolu HDL, cholesterolu LDL i 20% wartości triglicerydów. Zwiększone ryzyko chorób serca jest związane z dużą zawartością cholesterolu LDL, natomiast korzystna jest duża zawartość cholesterolu HDL.

Lipidy osocza. Analiza lipidów surowicy nabrała ostatnio dużego znaczenia wobec ich związku z ryzykiem chorób serca, głównie choroby wieńcowej i zawału. Lipidy, jako substancje nierozpuszczalne w wodzie, są transportowane we krwi w postaci cząsteczek związanych z białkiem jako tzw. lipoproteiny. W skład lipoprotein wchodzi także cholesterol. Występujący we krwi cholesterol dzielimy na cholesterol całkowity, cholesterol LDL (tj. wchodzący w skład lipoprotein o małej gęstości), cholesterol HDL (wchodzący w skład lipoprotein o dużej gęstości) oraz cholesterol towarzyszący triglicerydom w ilości ok. 20% (tab. 24).

KRZEPNIĘCIE KRWI

Wynaczyniona krew człowieka po 3-4 minutach zaczyna krzepnięć i po 5-6 minutach zamienia się w galaretowaty skrzep, przybierający kształt naczynia, w którym odbywa się krzepniecie. Krzepnięcie krwi polega na przemianie rozpuszczonego we krwi białka - fibrynogenu w postać nierozpuszczalną - fibrynę. czyli włóknik. Przy krzepnięciu włóknik wytrąca się w postaci cienkich, splątanych ze sobą nici, które obejmują elementy upostaciowane, wskutek czego skrzep ma bar­wę czerwoną.

Osocze, oddzielone od elementów upostaciowanych, krzepnie tak samo, jak pełna krew. Osocze można uzyskać np. przez odwirowanie krwi w niskiej tempera­turze, która zapobiega krzepnięciu. Skrzep otrzymany z odwirowanego osocza ma budowę drobnowłóknistą i białe zabarwienie.

Osocze krwi pozbawione włóknika nazywa się surowicą. Skrzep powstający z pełnej krwi po pewnym czasie kurczy się i wyciska część surowicy. Surowica różni się od osocza tylko brakiem fibrynogenu. Wewnątrz naczyń krwionośnych w ustroju krew nie krzepnie, jeżeli ściany naczynia nie są uszkodzone.

Biologiczne znaczenie krzepnięcia polega na tym, że powstający przy przerwaniu naczynia skrzep tworzy tampon, który zapobiega dalszemu krwawieniu. W krwawiączce (hemofilii), chorobie polegającej na wrodzonym zaburzeniu krzepliwości krwi, nawet niewielkie zranienie może doprowadzić do skrwawienia śmiertelnego.

Mechanizm krzepnięcia krwi jest bardzo złożony i wciąż jeszcze niecałkowicie wyjaśniony. Istota jego polega na szeregu kaskadowych reakcji, w których bierze udział co najmniej 30 różnych substancji. Upraszczając jednak sprawę, można wy­różnić trzy główne etapy krzepnięcia krwi - pierwszy polega na powstaniu substan­cji, zwanej aktywatorem protrombiny, w odpowiedzi na przerwanie naczynia lub zmiany w samej krwi. W drugim etapie aktywator protrombiny katalizuje przemia­nę protrombiny na trombinę, w trzecim - trombina działa jako enzym zamieniają­cy fibrynogen na fibrynę, czyli włóknik. Ten ostatni ma postać gęstej sieci złożonej z długich włókien (stąd nazwa), przebiegających w różnych kierunkach, w której zo­stają uwięzione elementy komórkowe (krwinki czerwone i białe) tworząc galareto­wały konglomerat, zwany skrzepem.

Włóknik jest polimerem złożonym z mniejszych jednostek - monomerów fibryny. Działanie trombiny, która jest enzymem proteolitycznym, polega na odszczepieniu od fibrynogenu części łańcucha polipeptydowego (swoistych fibrynopeptydów), w wyniku czego powstają wspomniane monomery, które natychmiast ulegają poli­meryzacji. W procesie tym niezbędne są jony wapniowe. Wytrącenie jonów wap­niowych, np. kwasem szczawiowym, zapobiega krzepnięciu. Taka krew szczawianowa krzepnie po dodaniu rozpuszczalnych soli wapnia, np. CaCL₂.

Ważną rolę w procesie krzepnięcia odgrywają także płytki krwi. Zawierają one fosfolipid, który jest niezbędnym składnikiem protrombiny, a także pewne inne składniki zwiększające zdolność agregacji i adhezji płytek. Przyczyniają się one do powstania czopu, który może zahamować krwawienie przez zatkanie przerwanej ciągłości naczynia.

Jeżeli krzepnięcie krwi w miejscu przerwania ciągłości naczynia jest reakcją korzystną, chroniącą ustrój przed wykrwawieniem, to powstawanie skrzepu we­wnątrz naczynia jest zjawiskiem patologicznym, wysoce niebezpiecznym, prowa­dzącym niekiedy do groźnych dla życia następstw. Zatkanie przez zakrzep tętnicy prowadzi do martwicy obszaru przez tę tętnicę zaopatrywanego, co nazywamy za­wałem.

Obok mechanizmów krzepnięcia ustrój rozporządza jeszcze mechanizmami, które stale przeciwstawiają się i zapobiegają powstawaniu skrzepów w naczyniach. Jednym z takich mechanizmów jest układ fibrynolityczny, który prowadzi do roz­puszczania powstającego włóknika.

---