ZAJĘCIA NR 4, fizjologia

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

FUNKCJE KRWI:

·         Tlenu z płuc do tkanek

·         Dwutlenku węgla z tkanek do płuc

·         Substratów energetycznych do tkanek

·         Substratów budulcowych do tkanek

·         Produktów przemiany materii z tkanek do nerek, wątroby

·         Hormonów i witamin

·         Hormony tarczycy i steroidowe po związaniu z białkami osocza

·         Ciśnienia osmotycznego we wszystkich tkankach

·         Stężenia jonów wodorowych we wszystkich tkankach, a tym samym wyrównanie pH

·         Różnicy temperatur między tkankami (utrzymywanie względnie stałej temperatury wew.)

·         Tworzy zaporę przed inwazją drobnoustrojów chorobotwórczych

·         Eliminuje substancje obce dzięki przeciwciałom

·         Pomaga utrzymać ciągłość śródbłonka naczyniowego (homeostaza)

WŁAŚCIWOŚCI KRWI:

·         Płynna tkanka łączna organizmu; krąży w układzie zamkniętym

·         Jej całkowita objętość to około 7-8% masy ciała, co dla osoby dorosłej o masie ciała 70kg stanowi ok. 4,9-5,6 litra krwi.

·         Zabarwienie czerwone

·         Utrzymana należne ciśnienie osmotyczne (200-310)

·         Określona lepkość (4x większa od lepkości wody; wyższa temperatura- mniejsza lepkość)

·         Odczyn lekko zasadowyà pH 7,35-7,45

·         Krew jako tkanka cały czas musi przemieszczać się w łożysku naczyń krwionośnych, dyfundują tylko jej składowe, np. tlen

·         Skład krwi:

àelementy upostaciowane (morfotyczne) 45%: erytrocyty (ok. 46-5,4 miliona na 1mm³ krwi), leukocyty ( 4-10 tysięcy na 1mm³krwi), trombocyty (ok. 140-440 tys. Na 1mm³ krwi)

àelementy nieupostaciowane (składniki osocza krwi) 55% : roztwór osocza w 90% objętości stanowi woda, reszta to składniki nieorganiczne (Na⁺, K⁺, Ca⁺, Mg⁺, Cl⁻, HCO⁻₃, PO³⁻₄, SO²⁻₄) oraz składniki organiczne (białka osocza- albuminy, globuliny, fibrynogen, lipidy osocza- cholesterol, hormony steroidowe, chylomikrony, wolne kwasy tłuszczowe, składniki pozabiałkowe- glukoza, aminokwasy, mocznik, amoniak, kreatynina)

·         Wskaźnik hematokrytu- Hctà stosunek objętości masy elementów morfotycznych krwi do całkowitej objętości krwi wyrażony w procentach; zasadniczo jest wykładnikiem funkcji układu krwiotwórczego ale również może obrazować zmiany objętości osocza spowodowane, np. odwodnieniem, wymiotami, biegunką. Wartości referencyjne hematokrytu: 42-50% dla mężczyzn i 36-45%dla kobiet.

Obniżona wartość hematokrytu może wskazywać na obniżoną zawartość erytrocytów we krwi (anemia) lub podwyższoną zawartość osocza- nadmierne nawodnienie krwi, natomiast podwyższona wartość Hct- obniżoną zawartość osocza- odwodnienie organizmu.

Podwyższona zawartość hematokrytu może sugerować nienaturalnie wysoką ilość erytrocytów mogących doprowadzić do bardzo niebezpiecznego dla czynności krążenia zagęszczenia krwi.

·         Odczyn Biernackiego= wskaźnik opadania krwinek- informacja o prędkości opadania krwinek w krwi wynaczynionej (informuje po jakim czasie krwinki mogą się oddzielać od osocza). Prędkość wynosi od 8do 12 mm/godz.

·         Heparyna- powoduje, że krew traci zdolność krzepnięcia

HEMOGLOBINA             

·         14g/dl u kobiet i 16g/dl u mężczyzn

·         MCV- objętość erytrocytów

·         MCH- średnia masa hemoglobiny w erytrocytach

·         MCHC- średnie stężenie hemoglobiny w krwince

·         Zbudowana z białka globiny i 4 cząsteczek hemu. Każda cząsteczka hemu połączona jest  z 1 łańcuchem polipeptydowym.

·         Ma zdolność do nietrwałego przyłączania o₂ i powstaje związek oksyhemoglobina, która ma zdolność jego oddawania w tkankach, nie dochodzi do utleniania.

·         1g Hb= 1,34ml O₂ WSKAŹNIK POJEMNOŚCI TLENOWEJ KRWI. Pojemność tlenowa krwi wynosi 18,76 ml tlenu/ 100ml krwi

ERYTROCYTY

·         4,6-5,4miliona/ 1mm³ krwi

·         Bezjądrzaste komórki krwi,

·         Kształt dwuwklęsłego dysku

·         Pozbawione organelli komórkowych

·         Funkcje życiowe opierają na metabolizmie glikoli tycznym (w 95% glikolitycznym)

·         Ok. 34% masy erytrocytów stanowi zawarta w nich hemoglobina

·         Posiadają zdolność do zmiany kształtu bez zmiany objętości komórki, co umożliwia ich przepływ przez naczynia o średnicy mniejszej od ich własnej

·         Czasy życia ok. 120 dni, czas połowicznego rozpadu ok. 28 dni

·         Niszczone w śledzionie

LEUKOCYTY

·         Krwinki białe

·         Brak barwnika

·         Ilość 4-10 tys./1mm³krwi

·         Należą do nich granulocyty (obojętno-, zasado- kwasochłonne) i agranulocyty (limfocyty i monocyty)

·         Granulocyty obojętnochłonne- NEUTROFILEà granulocyty o ziarnistościach cytoplazmatycznych obojętnochłonnych; jako postacie dojrzałe uwalniane są stale do krwi. Zasadnicza rolą neutrofilów  jest udział w procesach odpornościowych organizmu. Średni czas krążenia we krwi wynosi 6-10godzin, następnie przechodzą do tkanek i nigdy już nie wracają do naczyń krwionośnych. Przechodzenie do tkanek jest procesem złożonym, zależnym od obecności receptorów adhezyjnych na błonie komórkowej śródbłonka. Zdolność do opuszczania łożyska krwionośnego i przechodzenia do tkanek nazywana jest diapedezą. W tkankach neutrofile przebywają kilka dni, mogąc kierować się w stronę ognisk zapalnych, ognisk rozmnażania się bakterii i martwych tkanek. Dzieje się tak za sprawa chemokin- substancji wytwarzanych przez uszkodzone lub zaktywizowane komórki. Zdolność do kierowania się w stronę chemokin nazywamy chemotaksją. Neutrofile posiadają zdolność do fagocytozy czyli pożerania bakterii, uszkodzonych komórek, pierwotniaków, grzybów a następnie trawienia ich w lizosomach za pomocą enzymów hydrolitycznych. Po dotarciu do ogniska zapalnego dochodzi do de granulacji i nasilenia się reakcji tzw. Oddychania wybuchowego z udziałem wolnych rodników tlenowych.

·         Granulocyty kwasochłonne- EOZYNOFILEà granulocyty o ziarnistościach cytoplazmatycznych kwasochłonnych, wykazują te same właściwości diapedezy, chemotaksji i fagocytozy co neutrofile.

·         Granulocyty zasadochłonne- BAZOFILEà granulocyty o ziarnistościach cytoplazmatycznych zasadochłonnych; główne nośniki heparyny i histaminy.

·         Monocyty- powstają w szpiku kostnym czerwonym w procesie monocytopoezy. Większośc monocytów osadzona jest na śródbłonku naczyń stanowiących pulę monocytów przyściennych.

·         Limfocyty- powstają w procesie limfocytopoezy w tkankach limfoidalnych centralnych (szpik kostny, grasica) i tkankach limfoidalnych obwodowych (węzły chłonne, grudki chłonne błon śluzowych, śledziona). Limfocyty krążąc między tkankami ukł. Limfoidalnego, dzielą się i dojrzewają, zmieniając swoje właściwości. Limfocyty B i T są zdolne do reagowania ze swoistymi dla nich antygenami. Limfocyty powstające w tkankach limfoidalnych obwodowych są przeważnie komórkami namnażającymi się pod wpływem zetknięcia z antygenami. Są to gł. Kom. Pamięci, krążące między krwią obwodową a obwodowymi narządami limfoidalnymi.

è    Limfocyty B- szpikozależne, uczestniczą w odp. Immunologicznej typu humoralnego.

è    Limfocyty T- grasico zależne, uczestniczą w odp. Immunologicznej typu komórkowego

è    Limfocyty Th- stymulują Limfocyty B do wytwarzania immunologlobulin, aktywują makrofagi i pozostałe Limfocyty T

è    Limfocyty Tc- niszczą komórki i mikroorganizmy w sposób bezpośredni za pomocą uwalnianych białek zwanych perforynami. Białka te niszczą otoczkę komórki atakowanej, następuje uwolnienie substancji cytotoksycznych powodujących lizę komórki docelowej.

è    Limfocyty s- regulują czynność Limfocytów Th i Tc prowadząc do zachowania równowagi między czynnością jednych i drugich

è    Limfocyty NK- naturalni niszczyciele wykazują aktywność cytotoksyczną niszcząc komórki, w których rozwijają się wirusy i komórki nowotworowe.

TROMBOCYTY

·         Płytki krwi

·         Wytwarzane w szpiku kostnym czerwonym w procesie trombocytopoezy

·         Są fragmentami cytoplazmy megakariocytów, która oderwała się od nich w wyniku ich dojrzewania.

·         Najmniejsze elementy morfotyczne krwi

·         Występują w ilości 140-440tys. /1mm³ krwi.

·         Krążą we krwi 8-10dni

·         Zasadnicza ich funkcja jest udział w homeostazie. W miejscu uszkodzenia śródbłonka naczyniowego trombocyty przylepiają się tworząc czop.

·         Homeostaza obejmuje szereg procesów warunkujących zdolność do utrzymania krwi w łożysku naczyniowym i zachowania ciągłości śródbłonka naczyń krwionośnych. W procesach tych główna rola przypada:

è    Właściwościom samych naczyń krwionośnych, które w przypadku uszkodzenia ściany naczynia reagują skurczem mięśniówki naczyniowej w wyniku czego światło naczynia zwęża się i ulega zamknięciu

è    Trombocytom i tworzeniu się z nich czopu trombocytarnego

è    Czynnikom osoczowym krzepnięcia krwi powodującym zmianę jednego z białek osocza- fibrynogenu- na fibrynę, która wraz z czopem trombocytarnym tworzy skrzep krwi.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ZDOLNOŚĆ HEMOGLOBINY DO WIĄZANIA SIĘ Z TLENEM

              WYSYCENIE HEMOGLOBINY TLENEM-HbO₂Sat jest to stosunek zawartości oksyhemoglobiny do hemoglobiny całkowitej we krwi wyrażony w %.

·         Prężność tlenu (pO₂) wraz ze zwiększeniem prężności tlenu we krwi zwiększa się wysyceniem hemoglobiny tlenem.

·         Prężność dwutlenku węgla (pCO₂) zwiększenie prężności dwutlenku węgla we krwi zmniejsza stopień wysycenia Hb tlenem

·         Temperatura- wraz ze spadkiem temp. Krwi przy zachowaniu tej samej prężności tlenu zwiększa się wiązanie Hb z tlenem

·         pH- zmniejszenie pH we krwi spowodowane wzrostem stężenia wolnych jonów wodorowych zmniejsza stopień wysycenia Hb tlenem

·         2,3-difosfoglicerynian- syntetyzowany w erytrocycie w pobocznym torze glikoli tycznym w stężeniu 4,5mmol/l. odgrywa kluczową rolę w regulacji powinowactwa Hb do tlenu. Wzrost stężenia 2,3-DPG w erytrocycie zwiększa łączenie się tego związku z łańcuchami ß hemoglobiny i powinowactwo Hb do tlenu maleje. Zmniejsza to stopień wysycenia Hb tlenem ale zwiększa możliwości oddawania tlenu tkankom, przesuwając krzywą dysocjacji w prawo.

ERYTROPOEZA

·         Jest to proces powstawania krwinek czerwonych w układzie krwiotwórczym. W życiu płodowym erytrocyty wytwarzane są w śledzionie i wątrobie, a po urodzeniu proces ten odbywa się w szpiku kostnym czerwonym (jamy kości). Z komórek multipotencjalnych pni szpiku powstają komórki macierzyste ukierunkowane linii erytrocytów. Następnie zachodzi podział i zróżnicowanie się komórek i powstają: pro erytroblasty, erytroblasty zasadochłonne, polichromatofilne i ortochromatyczne. Te ostatnie przeciskają się pomiędzy komórkami tworzącymi ścianę szpikowych zatok żylnych pozostawiają piknotyczne jądra komórkowe w miąższu szpiku. W ten sposób tworzą się retykulocyty, które pozostając w szpikowych zatokach żylnych stanowią pulę rezerwy szpikowej. Stąd przechodzą do łożyska naczyniowego tworząc pulę komórek krążących. Z dojrzewających retykulocytów powstają w końcu erytrocyty.

ERYTROPOETYZNA

·         Jest zasadniczym czynnikiem wzrostowym, pobudzającym i stymulującym erytropoezę. EPO jest hormonem o budowie glikoproteinowej wytwarzanym w 85%  w nerkach i 15% w wątrobie, przez komórki śródbłonka naczyń włosowatych. Gł. Bodźcem pobudzającym wytwarzanie i uwalnianie EPO jest spadek prężności tlenu we krwi tętniczej. Również aminy katecholowe działając przez ß- receptory adrenergiczne zwiększają wydzielanie EPO.

TRANSPORT TLENU I DWUTLENKU WĘGLA WE KRWI

·         Transport tlenu- tlen dyfundując z pęcherzyków płucnych do naczyń włosowatych okalających pęcherzyk zostaje bardzo krótko rozpuszczony w osoczu krwi na zasadzie rozpuszczalności fizycznej gazów w płynach. Cząsteczki tlenu rozpuszczone w osoczu natychmiast dyfundują do erytrocytów i wiążą się chemicznie z hemoglobiną. Dzięki dwuwartościowemu żelazu zawartemu w cząsteczce hemu  w hemoglobinie, każdy hem może związać cząsteczkę dwuatomowego tlenu tworząc w ten sposób utlenowaną hemoglobinę, czyli oksyhemoglobinę.

Hb₄+4O₂ ßàHb₄O₈

·         Transport dwutlenku węgla- dwutlenek węgla dyfundujący z tkanek do krwi przepływającej przez naczynia włosowate rozpuszcza się na bardzo krótko na zasadzie rozpuszczalności fizycznej w osoczu, a stąd przenika do erytrocytów. Pod wpływem enzymu znajdującego się w cytoplazmie erytrocytów wchodzi w reakcję z wodą i powstaje kwas węglowy.

CO₂+H₂OàH₂CO₃         H₂CO₃  ßà H⁺+HCO⁻₃

·         Kwas węglowy dysocjuje na wolne jony wodorowe i aniony wodorowęglanowe. Jony wodorowe wiążą się z odtlenowaną hemoglobiną i ułatwiają dysocjacje tlenu, a jony H₂CO₃     dyfundują częściowo do osocza i w ten sposób transportowane są do płuc.

·         Część dwutlenku węgla łącząc się z grupami aminowymi aminokwasów, białek osocza, hemoglobiny tworzy karbaminiany. Większość karbaminianów tworzy się w erytrocytach po połączeniu się z dwutlenkiem węgla z grupami aminowymi hemoglobiny i powstaje karbaminohemoglobina.

CO₂+Hb-NH₂à Hb-NH-COO⁻+H⁺

·         Dwutlenek węgla łącząc się z aminokwasami końca N białek osocza tworzy odpowiednie karbaminiany w wyniku reakcji:

CO₂+R-NH₂à R=NH-COO⁻+H⁺

·         Z tkanek do płuc na drodze fizycznej jest transportowane ok. 6%CO₂. Pozostałe 94% transportowane jest w postaci związane chemicznie jako węglowodany i jako karbaminiany.

GRUPY KRWI

·...