KREW - (52-68)
Rola krwi.
Krew:
jeden z płynów ustrojowych, ok. 5 l w organizmie
składa się z osocza i elementów morfotycznych
Rola krwi:
Transportowa
- dostarcza do tkanek tlen, składniki odżywcze, sole mineralne, witaminy
- oczyszcza tkanki z produktów przemiany materii (kwas mlekowy, mocznik i kwas moczowy, CO2)
- termoregulacja - pobiera ciepło z narządów wytwarzających je w dużej ilości, przenosi do tych, w których produkcja ciepła jest mniejsza niż jego utrata
- regulacja - transport hormonów
Ochronna i obronna
- rozpoznaje obce i szkodliwe czynniki oraz nieprawidłowo zbudowane komórki
- białe krwinki biorą udział w ich niszczeniu
Homeostatyczna - tworzy stałe środowisko wewnętrzne
Wyrównuje ciśnienie osmotyczne i pH w tkankach.
Rodzaje i dziedziczenie grup głównych krwi oraz czynnika Rh.
Na powierzchni błony komórkowej krwinek czerwonych ludzkich znajduje się przynajmniej 30 często występujących antygenów oraz setki innych antygenów rzadkich. Jedną z dwóch ważnych grup antygenów, która daje większe niż inne prawdopodobieństwo do wywołania odczynów poprzetoczeniowych, jest tzw. system ABO. W dużej części ludności na powierzchni krwinek czerwonych występują 2 spokrewnione antygeny: antygen A i antygen B. Biorąc pod uwagę sposób w jaki mogą być dziedziczone, osobnik może nie mieć żadnego z nich, może mieć jeden lub oba antygeny jednocześnie. W osoczu ludzi, którzy nie posiadają antygenów na krwinkach występują silne przeciwciała, które swoiście reagują albo z antygenem A albo z antygenem B. Przeciwciała te łączą się z antygenami powodując aglutynację krwinek czerwonych. Stąd antygeny A i B nazwane są aglutynogenami, a przeciwciała osocza, które wywołują aglutynację aglutyninami.
Krew dzielimy na grupy biorąc pod uwagę obecność czy też nieobecność aglutynogenu A i aglutynogenu B. Przy przetaczaniu krwi od jednego osobnika do drugiego, dawcy i biorcy krwi są klasyfikowani do 4 głównych grup krwi, zależnie od obecności lub braku aglutynogenów
Grupa krwi (genotyp) |
Aglutynogeny |
Aglutyniny |
0 (i0i0) |
- |
anty A i anty B |
A (IAi0 lub IAIA) |
A |
anty B |
B (IBi0 lub IBIB) |
B |
anty A |
AB (IAIB) |
A, B |
- |
Częstość występowania:
0 - 47%
A - 41%
B - 9%
AB - 3%
Grupy krwi w systemie ABO określają 2 geny, po jednym na każdym z 2 chromosomów. Występują 3 allele: IA, IB oraz i0. Gen rodzaju 0 nie ma prawie żadnego znaczenia czynnościowego, gdyż prawie nie wytwarza aglutynogenu 0 na krwinkach lub też wytwarza tak słaby aglutynogen, że nie odgrywa on warunkach normalnych żadnej roli. Geny rodzaju A i B wytwarzają bardzo silne aglutynogeny na krwinkach.
Układ Rh obejmuje ponad 40 antygenow, ale praktyczne znaczenie ma tylko 5 z nich i są to antygeny D, C, c, E, e, ktore oznacza się w celu określenia grupy krwi. Spośrod tych 5 antygenow największe znaczenie kliniczne ma antygen D wyrożniający się dużą siłą antygeniczną i częstością występowania (85% populacji). Osoby mające erytrocyty D dodatnie zaliczane są do Rh-dodatnich, zaś D ujemne do Rh-ujemnych. Antygeny układu Rh występują tylko na erytrocytach. W surowicy nie ma także naturalnych przeciwciał anty-D u osob Rh-ujemnych.
Aloprzeciwciała anty-D należą do immunoglobulin IgG i przechodzą przez łożysko. Ma to duże znaczenie w konflikcie serologicznym między D-ujemną matką a D-dodatnim płodem. Matka uczulona na antygen D wytwarza przeciwciała anty-D, ktore po przejściu przez łożysko powodują hemolizę erytrocytow płodu. Następstwem tego jest niedokrwistość hemolityczna noworodka, ktora może doprowadzić do jego śmierci. Antygen D ma duże znaczenie w transfuzjologii. Osoby Rh-ujemne, ktore zetknęły się z antygenem D i wytworzyły przeciwciała anty-D w znacznej ilości, przy powtórnej niezgodnej transfuzji w zakresie układu Rh mają silne odczyny poprzetoczeniowe.
Właściwości i funkcje krwinek czerwonych.
ok. 5,2 mln/1mm3 u mężczyzn
ok. 4,6 mln u kobiet
Właściwości:
dwuwklęsłe krążki o średnicy ok. 7,5 μm
grubość: od 1μm-1,9μm(w najgrubszym miejscu)
objętość ok. 87mm3 (MCV), zmienia się przy przechodzeniu przez naczynia włosowate
tracą jądro komórkowe podczas rozwoju
błona komórkowa ma silnie ujemny ładunek - krwinki odpychają się wzajemnie, co zapobiega powstawaniu skupisk
nie czerpią energii z tlenu, lecz z beztlenowego rozkładu glukozy (energia potrzebna np. Do odkształceń i transportu jonów przez błonę komórkową)
Funkcje
zawierają hemoglobinę --> transport tlenu z pęcherzyków płucnych do tkanek (częściowo takze CO2)
zawierają anhydrazę weglanową (katalizuje reakcję CO2 z H2O --> transport CO2 w postaci HCO3-
odpowiadają za zdolność buforową krwi (HCO3-)
Powstawanie (erytropoeza)
w życiu płodowym: pęcherzyk żółciowy, następnie wątroba i śledziona
po urodzeniu - szpik kostny (do 5 roku życia wszystkie kości, po 20 - kość ramienna, piszczelowa, kręgi, mostek, żebra, miednica, nasady kości długich)
erytropoetyna (EPO) - hormon produkowany przez nerki, ma wpływ na szpik, pobudza erytropoezę (wzmaga syntezę mRNA dla hemoglobiny i stymuluje podziały kom. Erytroblastów; produkowana przy hipoksji, obniżeniu ciśnienia O2, spadku objętości krwi, w chorobach serca i płuc; aminy katecholowe przez receptory beta stymulują produkcję EPO)
erytropoezę przyspieszają: EPO, hormony tarczycy, androgeny, kwas foliowy, hormon wzrostu, witamina B6 i B12, Fe, kobalt, nikiel.
(przekształcanie komórek szpiku!)
Odczyn opadania krwinek czerwonych (OB)
OB. - odczyn Biernackiego - tempo opadania krwinek w osoczu niekrzepnącej krwi, pod wpływem siły ciężkości, mierzone po upływie 1 godziny
Pozwala oceniać właściwości białek osocza
zmieniają się w stanach patologicznych
szybkość sedymentacji zależy od białkowego składu osocza
im więcej w osoczu globuliny, tym mniejszy ładunek elektryczny mają krwinki czerwone (mniej odpychane łatwiej agregują, czyli zbijają się w większe zespoły i szybciej opadają)
im więcej albumin, tym bardziej ładunek elektryczny wzrasta (mocniej się odpychają - opadają wolniej)
Norma OB. Po 1 godzinie
mężczyźni - 2-6 mm
kobiety - 3-10 mm
noworodki 1-2 mm
Przyspieszone OB.
Fizjologicznie:
po obfitych posiłkach
podczas ciąży
w porze popołudniowej
Patologicznie:
w gruźlicy
w nowotworach złośliwych
w chorobie reumatycznej
w niedokrwistości
Zwolnione OB.
w stanach anafilaktycznych
w niektórych chorobach wątroby
w erytrocytozie
u noworodków
[Jest to zjawisko polegające na opadaniu krwinek, czyli ich sedymentacji, podczas gdy krążenie krwi ustaje. Na opadanie krwinek wpływają rożne czynniki, do których należą:
*oddziaływania elektrostatyczne - krwinki czerwone na swojej powierzchni posiadają ładunek ujemny powodujący ich odpychanie. Zmniejszenie tego ładunku prowadzi do agregacji krwinek i ich szybszego opadania.
*stosunki białkowe osocza - dotyczy to głownie albumin i globulin. Zwiększenie się ilości globulin 2 względem albumin prowadzi do szybszego opadania krwinek. Ponieważ zmiany tego stosunku mają miejsce podczas rożnych stanow zapalnych toteż OB. stosowane jest do wykrycia stanu zapalnego i jego rozległości.
*temperatura - jej podwyższenie spowalnia opadanie krwinek.
*zmniejszenie się stosunku lecytyny do cholesterolu także spowalnia opadanie krwinek.
*zmiany kształtu krwinek - w prawidłowej krwi krwinki mają zdolność do układania się w
charakterystyczne rulony. Wszelkie zmiany kształtu krwinek, np. sferocytoza mogą prowadzić do
zahamowania opadania krwinek.
OB może być podwyższone w takich stanach fizjologicznych jak:
*obfity posiłek
*duży wysiłek
*ciąża
*niektóre stany emocjonalne]
Hemoliza krwinek czerwonych.
W czasie starzenia się erytrocytów następuje zmniejszenie aktywności enzymów glikolitycznych i wzrost aktywności proteolitycznych --> spadek odporności osmotycznej --> fragmentacja i hemoliza.
Hemoliza - rozpad erytrocytów połaczony z wydobywaniem się z nich hemoglobiny.
w roztworach hipotonicznych o ciśnieniu ponizej 0,9%NaCl
prawidłowe krwinki mają rezystencję do 0,45-0,48%
przy steż 0,3% NaCl - całkowita hemoliza
Czynniki hemolityczne:
chemiczne (roztwory hipotoniczne, rozpuszczalniki organiczne)
fizyczne (promieniowanie, temperatura)
biologiczne (przeciwciała, jady węży i pijawek)
enzymy proteolityczne z otoczki erytrocytów
W warunkach fizjologicznych zachodzi w śledzionie i w wątrobie. Hemoglobina rozpada się na hem i globinę, uwolnione żelazo łaczy się z transferryną i wykorzystywane jest do erytropoezy.
Właściwości i podstawowe związki hemoglobiny.
Prawidłowa hemoglobina erytrocytów składa się z 3 hemoglobin: HbA1, HbA2 i HbF (hemoglobina płodowa - ma większe powinowactwo do tlenu). HbF u noworodka stanowi 90% ogolnej hemoglobiny, ale jej stężenie szybko się zmniejsza i w 6 miesiącu życia wykrywana jest już tylko w śladowych ilościach. Od tej chwili HbA1 stanowi 97%, a HbA2 2,5% ogolnej ilości.
Hemoglobina jest sferycznym białkiem, w skład ktorego wchodzi globina i 4 podjednostki hemu.
Poszczegolne hemoglobiny rożnią się budową łańcuchow polipeptydowych w globinie.
HbA1 - 2 łańcuchy α i β (α2, β2),
HbA2 - 2 łańcuchy α i δ (α2, δ2),
HbF - 2 łańcuch α i γ (α2, γ2).
Każdy łańcuch α ma 141 reszt aminokwasowych, a β -146.
Najważniejsze związki hemoglobiny:
*oksyhemoglobina - hemoglobina + tlen
*hemoglobina glikolizowana - hemoglobina + glukoza (jej ilość wzrasta w cukrzycy)
*karboksyhemoglobina - hemoglobina + CO
*karbaminohemoglobina - hemoglobina + CO2
*methemoglobina - hemoglobina + Fe3+
*sulfhemoglobina - procesy gnilne krwi
Transport O2
Hb wiąże O2 --> oksyhemoglobina
każdy atom żelaza wiąże cząsteczkę O2; cztery podjednostki --> Hb4O8
Dysocjacja oksyhemoglobiny.
W warunkach fizjologicznych ok. 97% tlenu jest transportowane z płuc do tkanek przy pomocy połączenia z hemoglobiną w krwinkach czerwonych. Tlen łączy się w sposob luźny i odwracalny z hemoglobiną . gdy ciśnienie tlenu jest wysokie (w kapilarach płucnych) hemoglobina wiąże się z tlenem poprzez utlenowanie dając oksyhemoglobinę. Gdy ciśnienie tlenu jest niskie (w naczyniach włosowatych tkanek) tlen jest uwalniany. Zależność tą pokazuje krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny
Z krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny wynika, że gdy ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu pęcherzykowym obniży się do 60 mmHg to hemoglobina krwi tętniczej będzie wysycona jeszcze w 89%, czyli tylko 8% poniżej normalnego poziomu wysycenia wynoszącego 97%. W tych warunkach tkanki pobierają w dalszym ciągu 5 ml tlenu z każdego litra krwi. Aby usunąć ten tlen ciśnienie krwi żylnej musi spaść w tych warunkach do 35 mmHg. ciśnienie parcjalne tlenu zmienia się w tkankach bardzo nieznacznie, pomimo dużego spadku ciśnienia tlenu w powietrzu pęcherzykowym (ze 104 do 60 mmHg).
Z drugiej strony, gdy ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu pęcherzykowym wzrośnie np. do 500 mmHg to maksymalne wysycenie hemoglobiny tlenem nie może podnieść się powyżej 100%.
Na krzywą dysocjacji oksyhemoglobiny wpływa:
*zmiana pH - lekkie zakwaszenie krwi, ze spadkiem pH z 7,4 do 7,2 przesuwa w prawo krzywą
dysocjacji oksyhemoglobiny o ok. 15%; przy pH=7,6 następuje przesunięcie krzywej dysocjacji w stronę
lewą o 15% --> EFEKT BOHRA
*wzrost prężności CO2 (-->)
*wzrost temperatury (-->)
*wzrost stężenia 2,3-bisfosfoglicerynianu (2,3-DPG) (-->)
Wszystkie te czynniki normalnie przesuwają krzywą dysocjacji w stronę prawą.
Przesunięcie krzywej dysocjacji przez zmiany prężności tlenu i stężenia jonów H+ ma bardzo istotny wpływ w zwiększaniu utlenienia hemoglobiny krwi w płucach w zwiększonym uwolnieniu tlenu z krwi do tkanek.
Transport gazów oddechowych we krwi.
Transport tlenu:
Tlen dyfunduje z pęcherzyków płucnych do krwi naczyń włosowatych płuc dzięki różnicy ciśnień
pęcherzyki płucne - 104 mmHg
krew wchodząca do naczyń włosowatych - 40 mmHg
Stopniowo różnica ciśnień się wyrównuje, po ok. 1/3 długości naczynia następuje spoczynek (koniec dyfuzji tlenu)
W czasie wysiłku fizycznego organizm wymaga nawet 20x więcej tlenu --> zwiększona pojemność wyrzutowa --> skraca się czas w którym krew przebywa w kapilarach.
Następuje wtedy otwarcie dodatkowych naczyń włosowatych oraz zwiększa się zdolność dyfuzji tlenu (3x). Dzięki temu krew nadal jest wysycona tlenem po przejściu przez płuca.
W warunkach fizjologicznych 97% tlenu jest transportowane w postaci oksyhemoglobiny, ok 3% rozpuszczone w osoczu.
Formy transportu CO2
CO2 może być transportowany z prądem krwi jako postać rozpuszczona w osoczu, jednak ten typ transportu posiada bardzo mały odsetek (tylko 7%). 70% CO2 transportowane jest jako jony wodorowęglanowe. Jony te powstają w erytrocytach w wyniku reakcji:
CO2 + H2O --> H2CO3 --> H+ + HCO3-
Anhydraza węglanowa przyspiesza tą reakcję 5000 razy. Inhibitorem anhydrazy jest acetazolamid. Blokuje on transport CO2 z tkanek.
Wodór jest szybko wychwytywany przez hemoglobinę, która ma silne działanie buforujące. Jony HCO3- wywędrowują do osocza za pośrednictwem transbłonowego białka przenośnikowego, a na ich miejsce powracają jony Cl- w celu utrzymania odpowiedniej rownowagi elektrolitowej. Dlatego też w krwinkach krwi żylnej występuje więcej jonow Cl- niż w krwinkach krwi tętniczej. Efekt ten nosi zatem nazwę przesunięcia chlorowego.
23% CO2 łączy się odwracalnie z hemoglobiną tworząc łatwo dysocjujący związek karbaminohemoglobinę:
Hb + CO2 --> HbCO2
Jest to luźne połączenie, CO2jest łatwo uwalniany do pęcherzyków płucnych, gdy jego prężność
będzie niższa niż w naczyniach włosowatych. Teoretycznie ilość CO2, która może być przeniesiona
z tkanek do płuc w połączeniu z hemoglobiną może dochodzić do 1,5 ml CO2 z każdych 100 ml.
Właściwości obronne granulocytów
NEUTROFILE
Właściwości obronne granulocytów obojętnochłonnych i monocytów
granulocyty obojętnochłonne mogą zaatakować bakterie i wirusy nawet we krwi krążącej; w tkankach jako makrofagi - 1mm!, duża liczba lizosomów, kształt worka wypełnionego ziarnistościami
Diapedeza - granulocyty i monocyty mogą przeciskać się przez ściany naczyń krwionośnych
Ruch ameboidalny - układ kurczliwy aktyno-miozynowy
Chemotaksja - przyciągają je toksyny, produkty rozpadu tkanek, produkty reakcji dopełniacza
Fagocytoza (wybór co trawić zależy od: szorstkiej powierzchni antygenu, braku osłonki białkowej)
Granulocyty obojętnochłonne
fagocytują wysuwając pseudopodia
wytwarzają wolne rodniki (O2-, H2O2) niszczenie bakterii
mogą prezentować antygeny limfocytom T
Rola granulocytów i makrofagów:
Regulacja biosyntezy immunoglobulin (prezentacja antygenów limfocytom T)
Reakcje: przeciwbakteryjne, przeciwpasożytniczne, przeciwgrzybicze, przeciwwirusowe - wytw. TNF, IL1,2,3,4,5,6, CSF
Usuwanie uszkodzonych tkanek - tworzenie ropy
Kierowanie czynnością fibroblastow i komórek tkanki łącznej tworzenie blizn
Linie obrony
mają chronić organizm przed wniknięciem czynników szkodliwych
makrofagi fagocytoza
I linia obrony - powiększenie makrofagów, osiadłe zaczynają się poruszać
II linia obrony - wniknięcie granulocytów obojętnochłonnych do obszaru zapalnego
III linia obrony - przejście z krwi makrofagów
IV linia obrony IL3, IL4, stymulacja szpiku do produkcji krwinek białych
[Neutrofile stanowią 20-30% wszystkich komorek szpiku i jako postacie dojrzałe uwalniane są stale do krwi. Najważniejszą rolą neutrofilow jest ich udział w procesach odpornościowych organizmu. Sprowadza się to do fagocytozy i niszczenia obcych antygenow, łącznie z patogenną florą bakteryjną. Brak granulocytow lub upośledzenie ich funkcji stanowi zagrożenie śmiertelnymi powikłaniami infekcyjnymi. W rozpoznawaniu przez neutrofile obcych cząsteczek pomocne jest zjawisko opsonizacji. Polega ono na tym, że bakterie lub inne obce białka pokrywane są immunoglobulinami i składowymi układu dopełniacza krążącymi we krwi. Następnie immunoglobuliny przyczepiają się do swoistych struktur na powierzchni granulocytow. Następnym etapem jest fagocytoza, ktora odbywa się na drodze pinocytozy, czyli zagłębienia cytoplazmy granulocytu, otoczenia cząsteczki i zamknięcia jej przy udziale błony komorkowej w tzw. fagosomie. Następnie następuje proces niszczenia zawartości fagosomu. W odniesieniu do bakterii proces ten nazywamy bakteriolizą. Neutrofile poza bakteriami fagocytują i niszczą także pierwotniaki, wirusy oraz grzyby. Neutrofile uwalniają transkobalaminy - białka wiążące wit. B12, lizozym - enzym o właściwościach bakteriobojczych znajdujący się rownież we łzach, i laktoferrynę, ktora także ma właściwości
bakteriobojcze. Ponadto granulocyty uwalniają także pochodne prostaglandyn o dużym znaczeniu dla procesow uczuleniowych (tzw. leukotrieny), cytokiny.]
EOZYNOFILE
fagocytoza
chemotaksja, ale nie mają ustalonego przeciwdziałania zwykłym typom infekcji
wydzielają interleukiny IL1 i IL6
Duże ilości produkowane przy:
zakażeniu pasożytniczym
alergicznym - astma, choroby skóry - przyciąga je histamina produkowana przez komórki tuczne (tuczne i eozynofile uczestniczą w reakcji alergicznej)
[Eozynofile w warunkach prawidłowych stanowią 2-3% leukocytow krwi obwodowej. Wytwarzane są w szpiku kostnym, skąd wywodzą się z mieloidalnej komorki pnia wspólnej dla linii granulocytów, monocytów, trombocytów i erytrocytów. Wykazują mniejszy stopień fagocytozy oraz mniejszą chemotaksję w porownaniu z granulocytami
obojętnochłonnymi. Nie posiadają istotnego znaczenia w przeciwdziałaniu zwykłym typom infekcji. Są często produkowane w dużych ilościach u osob z zakażeniami pasożytami. Przechodzą one do tkanek w ktorych te pasożyty się znajdują. Ponieważ większość pasożytow jest zbyt duża, aby mogła zostać sfagocytowana przez granulocyty kwasochłonne, dlatego przyczepiają się one do pasożyta i uwalniają związki, ktore zabijają część pasożytow. Tak dzieje się w przypadku schistosomozy. Jest to choroba pasożytnicza występująca u 1/3 populacji w krajach tropikalnych. Eozynofilię, czyli zwiększoną liczbę eozynofili we krwi obwodowej wywołuje także włośnica (trychinoza). Granulocyty kwasochłonne mają szczegolną zdolność do przechodzenia do tkanek, w ktorych
występują reakcje alergiczne, np. tkanki okołooskrzelowe u astmatykow, skora w reakcjach alergicznych. Częściowo spowodowane jest to faktem, że w reakcjach alergicznych uczestniczą komorki tuczne i granulocyty zasadochłonne, ktore uwalniają czynnik chemotaktyczny dla granulocytow kwasochłonnych. Powoduje on migrację do tkanek objętych reakcją alergiczną. ]
BAZOFILE
podobne do komórek tucznych, tylko są we krwi
produkują heparynę - zapobiega to krzepnięciu i przyspiesza usunięcie tłuszczów z krwi po posiłku
k. Tuczne i bazofile uwalniają też histaminę, a także w mniejszych ilościach bradykininę i serotoninę
rola w procesach alergicznych (p-ciała IgE mają skłonność do łączenia się z bazofilami i tucznymi)
uwalniają leukotrieny i prostaglandyny
wydz. IL4
Bazofile znajdujące się we krwi obwodowej są bardzo podobne do dużych komorek tucznych spotykanych na zewnątrz naczyń włosowatych. Oba rodzaje komorek uwalniają do krwi heparynę - jest to związek przeciwdziałający krzepnięciu krwi, może on rownież przyspieszać usunięcie cząsteczek tłuszczu z krwi po tłustym posiłku. Innymi substancjami wytwarzanymi przez bazofile i komorki tuczne są : histamina, bradykinina (w mniejszych ilościach), serotonina. Oba rodzaje komorek są istotne w pewnych rodzajach reakcji alergicznych. Wiąże się to z tym, że pewien rodzaj przeciwciał IgE ma szczegolną skłonność do łączenia się z granulocytami zasadochłonnymi i komorkami tucznymi. Połączenie antygenu z przeciwciałem spowoduje rozerwanie bazofilow i komorek tucznych oraz uwolnienie z nich dużych ilości histaminy, bradykininy, serotoniny i heparyny, a także enzymow lizosomalnych. Wszystkie te substancje oraz enzymy powodują miejscowe reakcje naczyniowe i tkankowe wywołujące objawy alergiczne.
Odporność - rodzaje, mechanizmy.
Odporność - zdolność organizmu do obrony przed czynnikami szkodliwymi, ich rozpoznawania i unieczynniania
Wrodzona nieswoista
a) fagocytoza (krwinki białe, makrofagi tkankowe)
b) kwaśna treść żołądka
c) odporność skóry
d) Obecność we krwi różnych związków chemicznych (białka ostrej fazy, lizozym, kompleks dopełniacza, limfocyty NK,limfocyty przeciwciał naturalnych, występujące od urodzenia, bez uprzedniej styczności z antygenami)
Odporność nabyta (swoista)
- humoralna (czynna, bierna) - limfocyty B - przeciwciała
- komórkowa - limfocyty T (cytotoksyczne)
Odpowiedź:
a) pierwotna (wniknięcie po raz pierwszy antygenu, pirwotna odpowiedź immunologiczna: fagocytoza przez makrofag --> prezentacja limf. T --> stymulacja limfocytów B)
b) wtórna (limfocyt pamięci już rozpoznaje antygen i są tworzone przeciwciała)
ODPORNOŚĆ WRODZONA I ODPORNOŚĆ NABYTA
Organizm ludzki nie jest podatny na cały szereg organizmów lub toksyn, które mogą uszkadzać tkanki lub narządy. Ta zdolność ogólnie zwana jest odpornością. Większa część odporności zależy od specjalnego układu odpornościowego utworzonego przez przeciwciała i aktywne limfocyty, które atakują i unieszkodliwiają swoiste organizmy żywe czy toksyny. Jest to tzw. odporność nabyta.
Inny rodzaj odporności jest wyrazem procesow ogólnych, a nie procesów skierowanych przeciwko swoistym chorobom. Jest to odporność wrodzona. W skład odporności wrodzonej wchodzi:
*sfagocytowanie bakterii i innych czynnikow przez krwinki białe i komórki tkankowego układu makrofagow
*niszczenie przez kwaśną wydzielinę żołądka i enzymy trawienne organizmow połkniętych
*odporność skory na inwazję szeregu organizmow
*obecność we krwi niektorych związkow chemicznych, ktore łączą się z organizmami obcymi lub toksynami i potrafią je zniszczyć. Do tych związkow, czynnikow zaliczamy:
-lizozym- polisacharyd mukolityczny; atakuje bakterie i powoduje ich rozpad
-polipeptydy zasadowe- unieczynniają i reagują z pewnymi rodzajami bakterii Gram +
-zespoł dopełniacza- układ 20 substancji białkowych, ktore są uczynniane w rożny sposob i
niszczą bakterie
-limfocyty zwane naturalnymi zabojcami (NK)- rozpoznają i niszczą obce komorki lub komorki nowotworowe, a czasem nawet komorki zakaźne.
Ta odporność sprawia, że organizm ludzki jest min. odporny na choroby wirusowe zwierząt.
Odporność nabyta- organizm ludzki ma zdolność wytwarzania bardzo silnej odporności swoistej, a więc odporności przeciwko określonym czynnikom inwazyjnym (określonym bakteriom, toksynom, wirusom, czy nawet tkankom innych zwierząt). Daje ona bardzo silne zabezpieczenie, gdyż dzięki tej odporności nabytej jesteśmy odporni na toksyny, np. jadu kiełbasianego, tężca i możemy znieść większe, po odpowiednim uodpornieniu, dawki, ktore są 100 000 razy większe od dawki, ktora bez odporności byłaby dawką śmiertelną.
Wyrożnia się 2 podstawowe rodzaje odporności nabytej:
*odporność humoralna (odporność limfocytow B) - polega na tym, że w organizmie krążą
przeciwciała. Są to globuliny i mogą one atakować czynnik inwazyjny
*wytwarzanie znacznej liczby czynnych limfocytow, ktore są skierowane swoiście na niszczenie
swoistego czynnika zakaźnego (toksycznego). Jest to odporność komorkowa lub odporność limfocytow T
Odporność nabyta występuje po pierwszej inwazji obcego organizmu czy też toksyny. W organizmie musi istnieć mechanizm, ktory rozpozna ta pierwszą inwazję. Każda toksyna, każdy rodzaj organizmu zawiera prawie zawsze 1 czy kilka swoistych związkow (białka czy duże wielocukry). Są to antygeny i one właśnie inicjują odporność nabytą.
Substancja antygenowa musi mieć wysoka masę cząsteczkową , przynajmniej 8000 lub wyższą. Na powierzchni tej dużej cząsteczki muszą występować grupy cząsteczek zwane epitopami. Są to determinanty antygenowe, fragmenty antygenu, ktore wiązane są przez przeciwciała lub receptory limfocytow T wiążące antygen.
Odporność może wytworzyć się w pewnych warunkach przeciwko związkom o niższej masie
cząsteczkowej. Zwane są one haptenami. Taki związek łączy się z przeciwciałem, ktore jest
receptorem limfocytow B, receptorami limfocytow T z substancją antygenową. Następnie to
połączenie wywołuje reakcję odpornościową. Przeciwciała czy limfocyty, ktore rozwijają się przeciwko tej kombinacji mogą następnie reagować przeciw białku jak i przeciw haptenowi. Przy długiej ekspozycji na hapten, niektore przeciwciała czy limfocyty reagują z nim zanim może się rozprzestrzenić w organizmie i wywołać jakąś szkodę. Hapteny tego typu to zwykle lekarstwa, składniki kurzu, produkty rozpadu łupieżu od zwierząt (produkty degeneracji łuszczącej się skory), toksyny pochodzenia roślinnego.
Odporność nabyta jest wynikiem działania układu limfocytarnego ustroju. U osob, u ktorych
stwierdzono genetyczny brak limfocytow, albo ktorych limfocyty zostały zniszczone przez
promieniowanie czy związki chemiczne, nie może rozwinąć się odporność nabyta. W tych warunkach osobnik umiera prawie natychmiast z powodu infekcji o piorunującym przebiegu.
ODPORNOŚĆ HUMORALNA
Aktywowane przez limfocyty Th2CD4+ limfocyty B poliferują pod wpływem uwalnianych przez makrofagi substancji wzrostowych. Dojrzałe limfocyty B syntetyzować zaczynają odpowiednie przeciwciała, czyli immunoglobuliny osocza. Przeciwciała te na swej powierzchni posiadają swoiste dla antygenu regiony go wiążące. W wyniku reakcji precypitacji, czyli łączenia się In vivo antygenu z przeciwciałem tworzą się kompleksy immunologiczne mogące być łatwo pochłonięte przez komorki żerne. Przeciwciała mogą neutralizować dany antygen lub powodować jego lizę wyniku zaatakowania i zniszczenia jego błony komorkowej przy udziale układu dopełniacza.
Przeciwciała ze względu na występowanie, budowę podzielono na 5 grup:
*IgG - są najliczniejsze; mają zdolność penetracji przez łożysko; syntetyzowane są przez plazmocyty w wyniku długotrwałego procesu zapalnego; długo utrzymują się we krwi
*IgM - są syntetyzowane najwcześniej
*IgA - inaczej przeciwciała sekrecyjne; są obecne w mleku, pocie i siarze
*IgD - stanowią mały odsetek przeciwciał; są to globuliny płodowe chroniące noworodka w pierwszych okresach życia
*IgE - uczestniczą w reakcjach nadwrażliwości typu wczesnego; mogą przyczyniać się do powstawania wstrząsu anafilaktycznego oraz chorob z autoagresji
ODPORNOŚĆ KOMORKOWA
Odporność typu komorkowego uwarunkowana jest istnieniem szeregu immunokompetentnych komorek - limfocytow T. Jest to bardzo swoisty mechanizm zmierzający do usunięcia ściśle określonego typu antygenu. Dzieje się tak dlatego, iż na powierzchni limfocytow znajduje się ok. 1 miliona receptorow ktore rozpoznają sekwencje aminokwasow w tzw. determinantach antygenowych zwanych epitopami.
Odpowiedź komorkowa rozpoczyna się rozpoznaniem przez krążące limfocyty T zmodyfikowanego układu MHC II w błonie komorkowej makrofaga, ktory jest tutaj komorką prezentującą antygen.
Aktywowane limfocyty T poliferują pod wpływem wydzielonej przez makrofagi interleukiny I. dochodzi następnie do zrożnicowania się limfocytow T na kilka grup:
*Th1, Th2-CD4+
*Ts
*Tc CD8+
Powstałe pod wpływem cytokin limfocyty Th1 CD4+indukują odporność typu komorkowego.
Aktywują one cytotoksyczne limfocyty T (Tc CD8+), ktore zdolne są do neutralizacji antygenu.
Limfocyty Tc wydzielają perforyny, ktore wbudowują się do błony komorkowej antygenu
prowadząc do jej rozpadu. Następnie uwalniają one substancje lityczne prowadzące do lizy
komorki. Analogicznie działają limfocyty NK.
Funkcje monocytów. Układ makrofagów tkankowych.
(przy neutrofilach pkt. 60)
Układ monocyty- makrofagi tkankowe
duża ilość monocytów znajduje się w tkankach
Makrofagi tkankowe w skórze i tkance podskórnej
histocyty (k. Dendrytyczne, k. Langerhansa)
skóra po uszkodzeniu jest przenikliwa
Makrofagi węzłów chłonnych
żaden cząsteczki z zewnątrz nie dostają się do naczyń włsowatych, jeśli nie zostaną pokonane w tkankach, to idą do naczyń limfatycznych -> węzłów chłonnych (powiększenie węzłów chłonnych) i tam je zjadają makrofagi
Makrofagi pęcherzyków płucnych
przez płuca wchodzi wiele mikroorganizmów
zjadają je makrofagi w pęcherzykach płucnych
Makrofagi tkankowe w zatokach wątroby (kom. Kupffera)
jeśli antygeny przeżyją układ pokarmowy, to dostają się przez błonę śluzową przewodu pokarmowego do zyły wrotnej i do wątroby
i tam są psute przez makrofagi
Makrofagi śledziony i szpiku kostnego
śledziona - podobna w budowie do węzłów chłonnych, tyle że płynie w niej krew
.................
.................
..................???
Czynność limfocytów B.
LIMFOCYTY
we krwi (male, srednie, duże)
w limfie, w tkankach (poza OUN)
Powstają w szpiku czerwonym, grasicy, grudkach chłonnych przewodu pokarmowego.
Ukł. Limfatyczny
centralny: szpik, grasica
obwodowy - węzły i grudki chłonne
Limfocyty:
T - grasiczozależne (70%)
B - szpikozależne (15%)
NK - naturalni niszczyciele (natural killers)(15%)
Na swojej powierzchni mają cząsteczki różnicujące CD
LIMFOCYTY B
Ich głowną funkcję jest synteza przeciwciał skierowanych przeciwko antygenom, które aktywowały lifocyty B (reakcja humoralna)
Wydzielają też cytokiny - interleukiny IL-1, IL-4, IL-5, IL-6.
Przeciwciała działają:
a)bezpośrednio
aglutynacja (zlepianie)
precypitacja (strącanie)
neutralizacja
liza (rozpad komórek)
b) Pośrednio
aktywacja układu dopełniacza
uczestniczą w reakcji immunologicznej
reakcja anafilaktyczna (uwalnianie histaminy, serotoniny)
anafilaksja skórna (wstrząs, alergia atopowa)
Odporność humoralna
antygen
makrofag - fagocytoza
prezentacja limfocytowi T
stymulacja limfocytów B transformacja plastyczna plazmocyty - przeciwciała IgG, IgA, IgM, IgD, IgE
Limfocyty B pod wpływem limfocytow T pomocniczych (Th) syntetyzują immunoglobuliny uczestniczące w reakcjach odporności typu humoralnego. Należą do nich reakcje zapewniające ochronę organizmu przed zewnątrzkomorkową florą bakteryjną (stafilokoki, streptokoki, pneumokoki), przed krążącymi swobodnie lub rozpuszczonymi antygenami, takimi jak leki, toksyny bakteryjne i krążące wolne cząsteczki wirusa. Ponadto limfocyty B uwalniają czynniki wzrostu, np. czynnik stymulujący komorki linii monocytow, interlukina 12, 10, 15. Czynnik stymulujący kolonię makrofagow i interleukina 12 pobudzają także wzrost i funkcję naturalnych niszczycieli (NK). Intreleukina 10 pobudza wzrost limfocytow B, a interleukina 15 eozynofilow.
Rola limfocytów T.
Dwie podgrupy limfocytów T:
Th (helper) - CD4 40% (wydzielają cytokiny, IL1,8,2, TNF)
Tc (cytotoksyczne) - CD8 (wiążą się z przeznaczonymi do zniszczenia komórkami, powodując ich rozpad)
Limfocyty pamięci
Th:
Th1 - odporność komórkowa
Th2 - odporność humoralna
W szpiku osobna linia dla limfocytów:
Szpik - komórki macierzyste linia limfocytalna młode limfocyty
Grasica i limfocyty T
z krwią docierają limfocyty pre T - osadzają się w korze grasicy, namnażają się i różnicują w dojrzałe limfocyty - zyskują CD4 lub CD8 do krwi
osiedlają się w węzłach chłonnych i śledzionie
Limfocyty T odporność komórkowa
reakcje odrzucenia przeszczepów
przeciwko wirusom, grzybom, niektórym bakteriom
jako komórki pamięci
Rozpoznawanie antygenu przez limfocyty
komórki pnia - różnicują się na wiele limfocytów T i B, każdy zdolny do odpowiedzi na określony antygen
antygen wnikający może być rozpoznawany przez limfocyty B (zdolność wrodzona), jednak pełna odpowiedź wymaga kontaktu z limfocytem Th
Odporność komórkowa
antygen dostaje się do organizmu
jest pożerany przez makrofag
prezentacja antygenu limf. Typu Th
limf. Th4 limfocyt aktywny Th4 wpływa na Th8 produkcja nowych Th8, które psują antygen
Na dojrzewanie i rozmnażanie limfocytów T mają wpływ:
grasica
hormon tarczycy
hormony wzrostu
hormony kory nadnerczy (zmniejszają)
Limfocyty NK CD16 - powstają w szpiku. Aktywność cytotoksyczna poprzez bialko perforynę (robi dziury w antygenie)
Płytki krwi i ich rola w procesie hemostazy.
Płytki krwi są małymi, bezjądrowymi fragmentami cytoplazmy megakariocytów, powstającymi w szpiku kostnym.
Trombocyty zapoczątkowują proces krzepnięcia, tworząc czop trombocytarny w miejscu uszkodzonego śródbłonka naczyń. Proces ten rozpoczyna się aktywacją trombocytów, która prowadzi do ich adhezji (przylegania) do błony podstawnej naczynia, zmiany kształtu trombocytów, sekrecji, uwalniania i agregacji (początkowo odwracalnej), proces kończy się wytworzeniem czopu trombocytarnego, który wypełnia ubytek ściany naczynia. Jest to tzw. pierwotna homeostaza. Jej etapy:
*adhezja, czyli przyleganie trombocytów do włókien kolagenu błony podstawnej naczynia, rozpoczyna się z chwilą uszkodzenia ciągłości śródbłonka i odsłonięcia kolagenu i innych składników błony podstawnej, które są swoiste dla receptorów powierzchniowych trombocytów. Za ich pośrednictwem przyczepiają się one do błony podstawnej. Wynikiem adhezji jest wypełnienie przez trombocyty ubytków śródbłonka i uszczelnienie naczynia. Postępująca aktywacja trombocytów prowadzi do ich obkurczenia z wytworzeniem wypustek cytoplazmatycznych (pseudopodia) oraz do przesunięcia ziarnistości α i ciałek gęstych do centralnej części trombocytu, a następnie do uwolnienia z nich wytworzonych czynników.
*sekrecja i uwalnianie, z ziarnistości gęstych uwalniane są: ADP, serotonina i wapń, a z ziarnistości α : β-tromboglobulina i fibrynogen. ADP powoduje przejście trombocytu z kształtu dyskoidalnego do sferycznego, co zapoczątkowuje łączenie się trombocytów (agregację).
*agregacja, odbywa się przy udziale fibrynogenu, który znajduje się wewnątrz trombocytów, na ich powierzchni i w osoczu. Dalsza aktywacja trombocytów przez uwolnione z ziarnistości ADP, serotoninę i adrenalinę powoduje następną fazę agregacji z wytworzeniem trombiny i tromboksanu- TXA2, który jest najsilniejszym stymulatorem agregacji płytek i zwężenia naczyń. Uwolnienie następnie przez trombocyty czynnika płytkowego 3, który aktywuje osoczowe krzepnięcie, prowadzi do nieodwracalnego procesu agregacji w wyniku tworzenia się między nimi stałych mostków i wytworzenia czopu krzepnięcia, czyli tworzenia włóknika (fibryny).
Fazy krzepnięcia krwi.
Istotą procesu krzepnięcia i powstawania skrzepu jest zmiana hydrofilnego fibrynogenu (czynnik I)
na hydrofobową fibrynę (czynnik Ia). W procesie tym bierze udział enzym trombina (czynnik IIa),
ktory w osoczu występuje w postaci nieaktywnej protrombiny (czynnik II). Istnieją 2 mechanizmy
aktywacji trombiny:
a) wewnątrzpochodny
b) zewnątrzpochodny
Droga zewnętrzna - występuje po zetknięciu się krwi wypływającej z naczyń z uszkodzonymi
tkankami. Proces ten zapoczątkowuje uwalnianie z uszkodzonych komorek tromboplastyny tkankowej
( czynnika tkankowego TF). Jest to glikoproteina, ktora w obecności jonow Ca2+ aktywuje czynnik VII.
Czynnik ten znajduje się we krwi jako produkt komorki wątrobowej powstający przy udziale witaminy
K. Aktywowany czynnik VII przy udziale jonow Ca2+ i TF aktywuje zarowno czynnik IX jak i X w
procesie tzw. wspolnej drogi krzepnięcia.
Droga wewnętrzna - występuje po zetknięciu się krwi z ujemnie naładowanymi związkami lub
materiałami. Zaczyna się aktywacją czynnika XII pod wpływem ujemnie naładowanej powierzchni
odsłoniętego kolagenu w czasie uszkodzenia ściany naczynia. Aktywowany czynnik XII przy udziale
kininogenu o dużej masie cząsteczkowej (HK), zamienia prekalikreinę w kalikreinę. Kalikreina na skutek
sprzężenia zwrotnego przyspiesza proces aktywacji czynnika XII. Aktywowany czynnik XII w obecności
HK aktywuje czynnik XI. Czynnik XIa wraz z jonami Ca2+ aktywuje czynnik IX. Aktywowany czynnik
XII wraz z czynnikiem VIII, jonami Ca2+ i czynnikiem płytkowym 3 aktywuje czynnik X do Xa.
Droga wspolna - obejmuje proces aktywacji czynnika X, przejście protrombiny w trombinę, aktywację
czynnika VIII przez trombinę oraz powstanie włoknika początkowo rozpuszczalnego i jego przejście w
stabilny włoknik pod wpływem aktywnego czynnika XIII.
Inhibitory i aktywatory procesu krzepnięcia.
Substancje biorące udział w procesie krzepnięcia krwi noszą nazwę czynnikow hemostatycznych. Wyrożnia się następujące czynniki hemostatyczne: osoczowe, płytkowe, naczyniowe i tkankowe.
Osoczowe czynniki hemostatyczne dzieli się na czynniki krzepliwe i przeciwkrzepliwe. Są one wytwarzane przez rożne tkanki i uwalniane do krwi albo stale (np. protrombina, fibrynogen, heparyna), albo sporadycznie (np. tromboplastyna tkankowa) i występują albo w pierwotnej, nieczynnej postaci (np. protrombina) albo wtornej czynnej (np. trombina). Do osoczowych czynnikow aktywujących krzepnięcie (prokoagulanty) zaliczamy:
czynnik I - fibrynogen
czynnik II - protrombina
czynnik III - tromboplastyna tkankowa
czynnik IV - jony Ca2+
czynnik V - proakceleryna (czynnik labilny)
czynnik VII - prokonwertyna (czynnik stabilny)
czynnik VIII - czynnik antyhemofilowy (A)
czynnik IX - czynnik Christmasa
czynnik X - czynnik Stuarta-Powera
czynnik XI - czynnik Rosenthala (poprzednik osoczowej tromboplastyny)
czynnik XII - czynnik kontaktu (Hagemana)
czynnik XIII - stabilizator włoknika.
Większość czynnikow krzepliwych osocza to białka o działaniu enzymatycznym. Czynnik IIa, czyli trombina, powstająca z czynnika II, jest także enzymem. Działanie enzymatyczne czynnikow krzepliwych polega na hydrolizie wiązań peptydowych.
W wyniku krzepnięcia z osocza znikają czynniki I, II, V, VIII; w surowicy pojawiają się aktywne postacie czynnikow VII, IX-XIII i utrzymuje się nadal czynnik IV. Białkowe czynniki krzepliwe osocza są wytwarzane przez wątrobę.
Czynniki płytkowe są określane liczbami arabskimi (1-5).
czynnik 1 - zewnątrzpłytkowy, jest zaadsorbowanym czynnikiem V osocza;
czynnik 2 - wewnątrzpłytkowy, działa proteolitycznie na fibrynogen, uczulając go na działanie trombiny;
czynnik 3 - wewnątrzpłytkowy, jest fosfolipidom, uczestniczy w powstawaniu aktywatora protrombiny razem z aktywnym czynnikiem V i X;
czynnik 4 - wewnątrzpłytkowy, ma działanie przeciwheparynowe i ułatwia agregację płytek;
czynnik 5 - wewnątrzpłytkowy, jest identyczny z serotoniną, wzmagającą napięcie i skurcz naczyń krwionośnych.
Najważniejszym z nich jest czynnik płytkowy 3.
Inhibitory procesu krzepnięcia są to białka występujące we krwi o działaniu hamującym dla
czynnikow krzepnięcia. Należą do nich:
*antytrombina III - inhibitor trombiny i czynnika Xa. W mniejszym stopniu inaktywuje czynnik VIIIa, IXa, XIa i XIIa. Leczenie heparyną jest związane z obecnością antytrombiny III, ktora w kompleksie heparyna-antytrombina III zwiększa swoją aktywność antykoagulacyjną. Wrodzony niedobor tego białka predysponuje do nadkrzepliwości i powikłań zatorowych
*białko C - hamuje głownie tworzenie trombiny. Inaktywuje czynnik Va oraz VIIIa. Aby białko to miało aktywność antykoagulacyjną powinno być aktywowane kompleksem trombina + tromboglobulina. Wymaga także obecności białka C, ktore pełni rolę kofaktora
*białko S - powstaje w wątrobie i środbłonku naczyń i znajduje się w ziarnistościach α trombocytow. Inaktywuje czynnik V i VIII. jego synteza zależna jest od obecności wit. K. Jego niedobor prowadzi do nadkrzepliwości.
* α2-makroglobulina - inaktywuje trombinę, kalikreinę i plazminę. Stężenie tego białka zwiększa się podczas ciąży i podczas stosowania środkow antykoncepcyjnych.
* α1-antytrypsyna - inaktywuje trombinę, kalikreinę i czynnik XIa. Stężenie tego białka zwiększa się podczas ciąży i podczas stosowania środkow antykoncepcyjnych.
*inhibitor C1 - hamuje aktywacje dopełniacza C1 oraz czynnika XII, kalikreiny i plazminy. Jego niedobor nie powoduje objawow zatorowo-zakrzepowych.
*heparynowy kofaktor II - tworzy stabilny kompleks z heparyną, ktory działa hamująco na protrombinę. Niedobor objawia się nawracającymi zakrzepami żylnymi.
Białka osocza i ich znaczenie.
Ogolna ilość białka w osoczu wynosi 60-75 g/l. W ich skład wchodzą:
*albuminy 59,2%
*globuliny 38,4% ( α1, α2, β, γ)
*fibrynogen
Badanie białek osocza i jego składu służy do oceny funkcji wątroby, stanu odporności humoralnej, stanow infekcyjnych i nowotworowych). Najprostszą metodą służącą do tego celu jest metoda elektroforetyczna, ktora pozwala wykreślić tzw. krzywą elektroforetyczną
Miejsce powstawania białek osocza:
*albuminy, fibrynogen i globuliny α1, α2 - wątroba - w procesie tym uczestniczą hepatocyty i komorki Borowicza-Kupfera
*globuliny β, γ - w plazmocytach, limfocytach i innych komorkach układu makrofagow wątroby, szpiku, śledziony i układu chłonnego
Funkcje:
*albuminy - wiążą wodę w łożysku naczyń, utrzymują ciśnienie onkotyczne w naczyniach krwionośnych (25 mmHg) zapobiegając obrzękom tkanek; transportują kwasy tłuszczowe, bilirubinę, niektore leki, metale, jony, hormony
*globuliny - γ - tworzą ciała odpornościowe, tzw. immunoglobuliny (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE); α i β pełnią rolę transportera, np. α-globulina zwana ceruloplazminą transportuje miedź, β-globulina zwana transferyną - żelazo; inne globuliny transportują hormony sterydowe, karoteny, cholesterol, barwniki żołciowe…
*fibrynogen - bierze udział w procesie krzepnięcia krwi, kiedy to pod wpływem trombiny ulega przemianie we włoknik
(+ to co na kartce)