Obecné vlastnosti FYZIOLOGIE KRVE. Bílkoviny krevní plasmy Anorganické látky KREVNÍ PLASMA. Další organické součásti krevní plasmy

Transkript

1 Obecné vlastnosti FYZIOLOGIE KRVE -suspenze buněčných elementů (krvinek červených, bílých, destiček) v krevní plasmě; -objem krve-7-10% těl. hmotnosti, tj. cca 5-6 l u dospělého člověka; -výměna červených krvinek cca 3x za rok; -hematokrit-poměr objemu červ. krvinek a plasmy po zcentrifugování krve -hodnota % objemu červ.krvinek, u novorozence vyšší asi o 10%; -hematokrit stoupá při delším pobytu ve velké nadmořské výšce; KREVNÍ PLASMA objem-5% těl. hmotnosti, tj l; -výměna plasmy s intersticiální tekutinou: až 70% / min.; -množství vody v plasmě- až 92%; -osmolalita mosm/l, ph 7.4 ±0.04 Anorganické látky Na + = 140 mmol/l, K + = 4-5 mmol/l, Ca 2+ = mmol/l, Mg 2+ = mmol/l; uhličitany mmol/l udržují osmotický tlak, ph, objem plasmy; v krevní plasmě více jednomocných kationtů a méně aniontů než v intersticiální tekutině, dále více bílkovin (podstata Donnanova efektu); Bílkoviny krevní plasmy g/l, -albuminy, globuliny, fibrinogen, protrombin; -funkce bílkovin-udržování objemu plasmy albuminy- onkot. tlak 25 mmhg; -transportní funkce vážou minerály, hormony, vitaminy, barviva, léky; -udržují izohydrii: slabé kyseliny-vážou vodík- nárazníkový systém; -jako zdroj energie-odbourávány pro syntézu nezbytných proteinů; -udržují suspenzní stabilitu krve (z patol. stavů se mění-změny FWsedimentace krve); -proteolytické systémy pro srážení krve i pro fibrinolýzu (opačný děj); -obrana organizmu proti infekci-gama.globuliny (imunoglobuliny); Další organické součásti krevní plasmy -nebílkovinný dusík (aminokyseliny, močovina, kyselina močová, kreatin, kreatinin, amoniak), glukóza, laktát, pyruvát, citrát, lipidy (4-9 g/l), cholesterol, mastné kyseliny, acetonové látky; 1

2 Krev jako nárazníkový systém udržuje striktně ph krve konstatní (7.4); -systém uhličitanový, fosfátový, proteinový, hemoglobinový -acidóza-ph<7.36-metabolická při diabetes mellitus -respirační- při dlouhodobé zástavě dechu; -alkalóza-ph>7.44-metabolická-např. při cirhóze jater, -respirační-při hyperventilaci v klidu; KRVINKY Tvorba krevních elementů -omezená doba života krvinek; -multipotentní kmenová buňka- z ní až 8 specifických buněčných linií: -erytroidní, granulocytární (neutrofily, eozinofily, bazofily), monocytární, megakaryocytární, lymfoidní (T- a B-lymfocyty); -kmenová buňka- schopnost sebeobnovy (dělení) -schopnost se diferencovat do dalších vývojových linií až ke zralým krvinkám; Kmenové buňky diferenciace-progenitorové buňky- proerytroblast-myeloblast- megakaryoblast; kmenová buňka pro lymfoidní elementypluripotentní kmenová buňka-progenitory všech ostatních řad; Řízení krvetvorby -růstové faktory krvetvorby-glykoproteinyv kostní dřeni- faktory stimulující kolonie - regulují peptidy cytokiny (interleukiny); -důležitost hormonu erytropoetinu (tvorba v játrech a ledvinách) pro červ. krvinky; -krvetvorba inhibována interferony; -porucha v řízení faktorů v kost. dřeniproliferace maligních buněk (leukémie); Červené krvinky -erytrocyty-bezjaderná buňka-vysoce specializovaná pro transport O 2 a CO 2 mezi plicemi a tkáněmi; -tvar bikonkávního disku, z boku tlouštˇka 2.1 um, průměru 7.7±0.5 um, objem 86 um3 (fl); fyziologická anizocytóza-price-jonesova křivka rozdělení četností; -posun doleva-anémie z nedostatku železa (mikrocytární), -posun doprava-anémie makrocytárníz nedostatku vit. B 12 ; 2

3 Množství erytrocytů Hemolýza muži /l, ženy /l krve; -větší počet erytrocytů-ve velkých nadmořských výškách, u novorozenců; poškození membrány erytrocytu a následné vylití obsahu; -druhy hemolýzy: osmotická-v prostředí se sníženou koncentrací NaCl (0.3%); -osmotická rezistence erytrocytů- hematologická zkouška rezistenční šíře; -v prostředí se zvýšenou koncentrací NaCl než ve fyziologickém roztoku (0.9 % NaCl)-membrána erytrocytů se svrašťuje; -fyzikální- v mrazu krev nelze přechovávat- mobilizace chladových aglutininů; -třepání, šlehání, ultrazvuk, extrakorporální oběh, umělé chlopně hlavně kovové; -chemická- tuková rozpouštědla, silné kyseliny zásady, glykozidy saponiny; -toxická-hadí jedy, rostlinné jedy; -imunologická- např. při inkompatibilní transfuzi krve; HEMOGLOBIN (Hb) krevní barvivo-reverzibilně váže a uvolňuje molekulární kyslík -transport CO 2 -nárazníkový systém krve; skladba : hem- barvivo- komplexní sloučenina protoporfyrinu IX s centrálním atomem dvojmocného železa; globin-sférický tva, odlišné globinové řetězce (alfa, beta, gama, delta, epsilon, zeta), molekulární hmotnost ; Typy hemoglobinu u zárodku embryonální hemoglobiny- (Portland, Gower 1, Gower 2, dále fetální hemoglobin (2 řetězce alfa a 2 gama); -u dospělého je zaměněn fetální hemoglobin za alfa 2, beta 2 hemoglobin; Vazba hemoglobinu s kyslíkem -oxyhemoglobin- je volná pro odevzdávání kyslíku v tkáních; -vazba hemoglobinu s CO 2 - karbaminohemoglobin- odevzdáván v plicích; -afinita Hb k O 2 -Bohrův efekt-závisí na CO 2 - v jeho přítomnosti se O 2 lépe odevzdává v tkáních další deriváty Hb karboxyhemoglobin- vazba Hb na COotravy svítiplynem-nelze odevzdávat O 2 do tkání- první pomoc: převezení pacienta na JIP do přetlakové komory; -methemoglobin- vlivem oxidačních činidel železo oxidováno na trojmocné- kyslík pevně vázán-nelze odevzdávat v tkáních; 3

4 Množství hemoglobinu zánik červených krvinek a hemoglobinu muž g/l, žena g/l, novorozenec g /l (běžná laboratorní zkouška); -1 g Hb váže asi 1.39 ml O 2 ; -celkový objem krve váže asi 1 l kyslíku; -průměrný obsah Hb/1 erytrocyt = pg, prům. koncentrace Hb v erytrocytech=30-35%; -životnost erytrocytů v průměru dní; -za tu dobu urazí cca 1000 km; -zestárlé krvinky pohlcovány fagocytujícími buňkami ve slezině, játrech a kostní dřeni; Erytropoeza -uvolněný Hb z krvinky rozložen na hem a globin- hem redukován na biliverdinbilirubin sterkobilinogen, urobilinogen odstraňovány močí a stolicí; -železo znovu použito; -denně rozpad asi 7-8 g Hb, stejné množství se tvoří; -roční syntéza Hb kg Hb -produkce erytrocytů -stavební látky-aminokyseliny, železo; -železo z potravy-trojmocné-v žaludku redukováno na dvojmocné-transportováno bílkovinou transferinem (beta-1-globulin) do nezralých erytroidních buněk; -zásobní železo-uloženo v játrech, slezině, kostní dřeni i v ostatních tkáních; -hlavní zásobní forma železa- bílkovina feritin (objevená v r V. Laufbergerem, českým fyziologem) a hemosiderin (degradační produkt feritinu); Látky ovlivňující erytropoezu vitamin B 12 - cyanokobalamin, B 6, B 2, kyselina listová, vitamin C; -hormonální řízení erytropoezy-cca 7 kg erytrocytů za rok; -erytropoetin- glykoprotein-nezbytný pro eryropoezu-stimulován při hypoxii; -testosteron podporuje, estrogeny tlumí sekreci erytropoetinu; Sedimentace erytrocytů (FW- Fahreus-Westergreenova metoda) nepřímo úměrná suspenzní stabilitě krve; záněty-snižují suspenzní stabilitu krve, zvyšují sedimentaci; -ztráta nábojů na membráně erytrocytů- penízkovatění ; -druhá polovina těhotenství a menstruacepříklady fyziologického zvýšení FW; 4

5 Krevní destičky trombocyty-nejmenší formované elementy krve, bezjaderné, bezbarvé- 2-4 um; množství /l krve, doba života 9-12 dní, obsahují četná granula-destičkové faktory pro srážení krve; vznik- z megakaryocytů kostní dřeně; funkce destiček-ochrana organizmu před ztrátou krve- jejich nahromadění v místě poraněníspolupůsobení při tvorbě hemostatické zátky; Hemostáza- zástava krvácení životně důležitý děj-ochrana organizmu před ztrátou krve- vzájemné působení dějů: vazokonstrikce menších cév v místě poranění; činnost krevních destiček (destičkové faktory) srážení krve-interakce plasmatických a tkáňových faktorů končící tvorbou fibrinu a definitivního trombu; -následné odstranění trombu fibrinolýzouzahojení poranění; hemostáza i hemokoagulace budou podrobně probrány v semináři; Krevní skupiny Kol. r Landsteiner a náš. prof. Jánský objevili 4 skupiny krevní A,B, O, AB; -imunitní reakce-antigen-antilátka-shlukování, nikoliv srážení krvinek; krevní plasma-globuliny izohemaglutininydomovská bílkovina-též v tkáňovém moku (antia, antib)- shluknou inkompatibilní krev; univerzální dárce skupina 0, příjemce AB; v detailu seminář; skupiny Rh 1, Rh-kromě systému AB0, resp. ABH - ještě další prakticky významný systém - opakované těhotenství: matka Rh-, otec Rh+, dítě po něm Rh+, u matky protilátky- fetální erytroblastózaprevence exsanguinační transfuze- jinak blue baby- v detailu viz seminář; 5

6 Slezina hlavní složka RES (mononukleární fagocytární systém) -největší lymfatický orgán v těle -průtok l krve denně -funkce-zásobárna krve, zadržuje až 1/3 trombocytů, vyzrávání retikulocytů, -produkce krevních buněk ve měsíci nitrodělož. vývoje -destrukce krevních elementů -humorální i celulární imunitní odpovědi (T a B lymfocyty) v lymfatické tkáni sleziny; FYZIOLOGIE IMUNITNÍHO SYSTÉMU imunitní systém-rozlišuje vlastní buňky a molekuly a cizí materiály; - cizí je imunitním systémem rozpoznáno, destruováno a eliminováno; -bílé krvinky-leukocyty-mobilní jednotky obranného systému; -druhy bílých krvinek-neutrofilní (57%), eosinofilní(1-4%), bazofilní(0-1%), lymfocyty (25%), monocyty(3-8%); pohyblivost a adhezivita leukocytů (neutrofilní granulocyty a monocyty; fagocytóza (schopnost pohlcovat bakterie a cizorodé látky)-mikro- a makrofágy; -počet leukocytů /l krve u obou pohlaví; -při narození 18 až /l krve, pak rychle klesá, v předškolním věku víc lymfocytů (nosní, krční mandle ); neutrofilní granulocyty-mikrofágyprofesionální fagocyty; eozinofilní granulocyty-zvýšeny při parazitech a alergických onemocněních; bazofilní granulocyty-podobné žírným buňkám, v blízkosti kapilár-heparin, histamin; monocyty-makrofágy-součást RES; 6

7 lymfocyty-rozpoznávají antigen-efektorové buňky specifické adaptivní získané imunity (bez lymfocytů není imunity!) funkční linie lymfocytů-t a B lymfocyty, dále tzv. nulové buňky; recirkulace lymfocytů mezi krví a lymfou; trvalý imunitní dozor; látkové regulační faktory imunitních odpovědí interleukiny-produkovány leukocyty i jinými buňkami, dále cytokiny, chemokiny; Nespecifická, vrozená, přirozená imunita -vrozená schopnost reagovat proti cizorodým látkám -úloha kůže, sliznice (lysozym), HCl v žaludku; -fagocytóza spolu s chemokiny, cytokiny, opsoniny; -pohlcení (ingesce), usmrcení a destrukce; Přirozená cytotoxicita nulové buňky-ničí a destruují cílové buňky- natural killers - přirození zabíječi- nejsou ani T ani B lymfocyty; komplement- asi 15% globulinů krevní plasmy-hlavní funkce-aktivace typu antigen-protilátka; 3 hlavní funkce komplementu: chemotaxe fagocytujících buněk do místa aktivace; opsonizace cílového materiálu pro fagocytózu; destrukce membrány cizorodých buněk a bakterií; Specifická, adaptivní, získaná imunita nastupuje s určitým zdržením, ale působí cíleně a přesně; efektorová buňka=lymfocyt, látka schopná vyvolat odpověď=antigen; lymfocyty-efektorové buňky získané specifické imunity; specifická imunita-humorální imunita -buněčně zprostředkovaná imunita; 7

8 Humorální imunita Struktura protilátkové molekuly B lymfocyty po setkání s antigenem-aktivace; makrofág-cizorodou látku fagocytuje, antigen nabídne lymfocytům; makrofágy a T lymfocyty-produkují cytokiny-aktivují B-buňky; aktivovaný lymfocyt-mění se v plasmatickou buňkuprodukce protilátek-cestou lymfy do krve; -tvorba paměťových buněk z některých lymfocytů B-žijí dlouho jako spící v lymfě-připraveny po setkání se stejným antigenem opakovaně rychle sekundárně odpovědět tvorbou protilátky; protilátky-glykoproteiny-gamaglobulinyimunoglobuliny Ig, mol.váhy až 20% plasmat. bílkovin-lehké a těžké řetězce (IgG, IgM, IgA, IgE, IgD), nejvíce protilátek je v IgG; -receptory pro antigen na B buňkách; Protilátková odpověď přímým účinkem,aktivací komplementu, opsonizací tj. provokováním fagocytózy; účinky protilátek na antigeny: aglutinace, precipitace, neutralizace, lýza; Souhrn z dosavadního po vniknutí antigenu-fagocytóza-aktivace B buněk-t-buněk-protilátky; IgM vazbou s antigenem-komplex antigenprotilátka-odstraňování fagocytózouaktivace komplementu; tvorba IgG jako pozdní fáze imunitní odpovědi (opsonizace); IgG-dlouhodobá imunologická paměť; Buněčně zprostředkovaná imunita efektorové buňky-t lymfocyty-obrana proti virům, plísním, nádorovým buňkám; -neprodukují protilátky, ale po kontaktu s antigenem-specializované efektorové buňky; -funkce T lymfocytů-aktivace B-buněk, aktivace makrofágů; subpopulace T lymfocytů: pomocné T buňky (Th-helper)-pomocník cytotoxické Tc supresorové Ts Cytotoxické T-lymfocyty (Tc) -rozpoznávají cizí antigen na povrchu buněk těla -prověřují ostatní buňky v těle, nejsou-li infikovány virem, nádorově změněny -zabíjejí bakterie a některé parazity -hlavní úloha: boj proti virům -vypuzují nevhodné transplantáty 8

9 Pomocné T lymfocyty (Th) Supresorové T lymfocyty (Ts) -nejvíce ze všech T buněk (přes 75%) -hlavní funkce- regulační- tvorba protilátek v B buňkách -produkce cytokinů -nezbytné pro průběh imunitní reakce, aktivaci T i B buněk, makrofágů; -bez cytokinů a T lymfocytů je zbytek imunitního systému ochromen; regulační buňky-potlačují funkce cytotoxických (Tc), pomocných T buněk (Th) i B buněk v odpovědi na antigeny; fungují pouze ve spolupráci s Th buňkami; -zpětnovazebný okruh, brání přehnaným imunitním reakcím, např. napadat tkáně vlastního těla (autoimunní onemocnění); Řízení imunity systémem hypotalamus-adenohypofýza-kůra nadledvin; -cytokiny-stimulují systém (kortikoliberin); -hlavní mediátor zánětu-interleukin-1-působí na CNS-horečka, spánek, anorexie; -rozpoznání cizích antigenů patrně bez neurohumorálních vlivů; -CNS a endokrinní žlázy-vyvažují účinnou obranyschopnost organizmu; 9