Физиология крови Кровь – это

Физиология крови

Кровь – это жидкая соединительная ткань, циркулирующая в кровеносной системе и состоящая из плазмы и форменных элементов. Функции крови: 1. Транспорт газов, питательных веществ и продуктов жизнедеятельности 2. Транспорт регуляторных молекул 3. Регуляция р. Н и осмоса 4. Поддержание температуры тела 5. Защита от чужеродных факторов 6. Образование сгустков крови

Кровь Плазма (55% объема) Форменные элементы (45% объема) Вода (91%) Белки (7%) Фибриноген (4%) Тромбоциты (250 -400 тыс. ) Глобулины (38%) Эритроциты (4, 2 -6, 2 млн. ) Другие вещества (2%) Альбумины (58%) Лейкоциты (5 -9 тыс. ) Ионы Питательные в-ва Гранулоциты Газы Агранулоциты Продукты жизнедеятельности Нейтрофилы (60 -70%) Регулирующие в-ва Лимфоциты (20 -25%) Эозинофилы (2 -4%) Моноциты (3 -8%) Базофилы (0, 5 -1, 0%)

Форменные элементы крови Тип клетки Описание Функция Содержание Эритроцит Двояковогнутый диск красного Транспорт 02 и СО 2 4, 2 -6, 2 млн. в 1 цвета; ядра нет; содержит Hb; мм 3 диаметр 7, 5 мкм Лейкоциты Клетка белого цвета неправильной 5 -9 тыс. в 1 мм 3 формы с ядром Нейтрофил Ядро с 2 долями, соединенными Фагоцитоз микроорганизмов и других 60 -70% тонкими нитями; веществ цитоплазматические гранулы светло-розовые или красновато- пурпурные, диаметр 10 -12 мкм Базофил Ядро с 2 -4 долями; Выделяет гистамин (фактор 0, 5 -1, 0% цитоплазматические гранулы воспаления) и гепарин голубовато-пурпурные, диаметр 10 - (антикоагулянт) 12 мкм Эозинофил Ядро с 2 долями; гранулы оранжево Выделяет противовоспалительные 2 -4% -красные или ярко красные, вещества; атакует некоторых диаметр 10 -14 мкм паразитов Лимфоцит Круглое ядро, цитоплазма образует Производит антитела и др. в-ва, 20 -25% вокруг него тонкое кольцо, диаметр разрушающие микроорганизмы; 6 -14 мкм аллергические реакции; отторжение имплантантов; контроль опухоли; регулирование иммунной системы Моноцит Круглое ядро, похожее на почку; Фагоцитирующая клетка крови; в 3 -8% цитоплазмы больше, чем в тканях становится макрофагом, лимфоците; , диаметр 10 -20 мкм фагоцитирующим инородные в-ва и остатки клеток

Плазма крови – это бледно-желтая прозрачная жидкость, получаемая после удаления из цельной крови форменных элементов и предотвращения свертывания антикоагулянтами Сыворотка крови – это плазма, из которой удалены фибриноген и некоторые из коагулирующих факторов

Основные белки плазмы Вещество Концентрация, Молекулярный Размер г/100 мл вес молекул, нм сывороточный 3, 3 4 15× 4 альбумин 1 глобулины 0, 31 0, 32 44 200 2 глобулины 0, 48 0, 52 150 300 глобулины 0, 78 0, 81 90 1300 20 50 глобулины 0, 66 0, 74 160 320 23× 4 Фибриноген 0, 34 0, 43 400 (50 60) ×(3 8)

Неорганические компоненты плазмы крови Вещество Концентрация, Молекулярный г/100 мл вес Катионы Na 0, 31 0, 34 K 0, 016 0, 021 Mg 0, 009 0, 010 Ca 0, 002 0, 0003 Анионы Cl 0, 36 0, 39 CO 2 0, 20 0, 24 PO 4 0, 003 0, 004

Эритроциты В крови взрослого: • зрелые эритроциты: Нормоциты – диаметр 7, 5 мкм; Микроциты – диаметр 6 мкм; Макроциты – диаметр 9 и больше мкм • ретикулоциты – незрелые эритроциты (1 -3%)

Гемоглобин

Перенос газов эритроцитами Перенос кислорода: О 2 + Нb. О 2 Перенос углекислого газа: • карбаминоглобин; • ионы бикарбоната Карбоангидраза СО 2 + Н 20 Н 2 СО 3 Н+ + НСО 3 - Перенос оксида азота: β глобулин гемоглобина связывает NO, выделяемый клетками эндотелия сосудов. Когда в ткани выделяется кислород, то выделяется и NO, который, действуя как химический сигнал, сокращает гладкие мышцы кровеносных сосудов, повышая давление

Гемопоэз, или кроветворение – это процесс образования клеток крови, или гемоцитов.

Образование эритроцитов

Расщепление гемоглобина в организме

Гемостаз, или прекращение кровотечения • Спазм сосудов – немедленное и временное закрытие кровеносного сосуда из-за сокращения гладких мышц стенок . сосудов Возникает рефлекторно или под влиянием химических веществ (например, тромбоксана – производного простагландинов, выделяемого тромбоцитами во время образования тромбоцитарной пробки, эндотелина – пептида, выделяемого эндотелиальными клетками); • Образование тромбоцитарной пробки; • Коагуляция, или свертывание крови

Образование тромбоцитарной пробки Этапы 1. Адгезия тромбоцитов происходит при обнажении коллагена при повреждении эндотелия сосудов и заключается в образовании мостиков между поверхностыми рецепторами тромбоцитов и коллагеном. Этому способствует фактор фон Виллебранда – комплекса белков, производимого клетками эндотелия сосудов. 2. Активация тромбоцитов. После адгезии к коллагену тромбоциты активируются и выделяют путем экзоцитоза тромбоксан , АД_ и другие вещества, активирующие тромбоциты (каскадная реакция). 3. Агрегация тромбоцитов. На поверхности активированных тромбоцитов появляются рецепторы, которые могут связываться с фибриногеном плазмы. Фибриноген образует мостики между поверхностными рецепторами различных тромбоцитов, связывая их воедино. 4. Участие в коагуляции. Активированные тромбоциты выделяют фосфолипиды – тромбоцитарный фактор III.

Сгусток крови

Этапы и пути коагуляции: Этапы коагуляции: Пути коагуляции: Этап 1. Поврежденные ткани или кровеносные сосуды активируют факторы коагуляции, которые, в свою очередь, активируют 1. Внешний – начинается с другие факторы, что ведет к синтезу протромбинкиназы. Эти процессы химических веществ, которые условно делят на внешний и внутренний находятся вне крови пути. (поврежденные ткани или Этап 2. Протромбинкиназа превращает бактерии выделяют смесь растворимый белок плазмы протромбин липопротеидов и в активный фермент тромбин. фосфолипидов – Этап 3. Тромбин превращает растворимый тромбопластин (тканевой белок плазмы фибриноген в нерастворимый фибрин, который фактор, или фактор III). образует фиброзную сеть кровяного 2. Внутренний – начинается с сгустка. Тромбин также активирует фактор XIII, необходимый для химических веществ, которые стабилизации сгустка. находятся в крови. Внешний путь может стимулировать внутренний путь.

Образование сгустка крови

Образование сгустка крови

Факторы коагуляции Фактор Название Функция I Фибриноген Синтезирующийся в печени белок плазмы; превращается в фибрин на третьем этапе II Протромбин Синтезирующийся в печени белок плазмы (требуется витамин К); превращается в тромбин на втором этапе III Тромбопластин (тканевой Смесь липопротеидов, выделяющихся из поврежденной ткани или бактерий; требуется во время фактор) первого внешнего этапа IV Ион кальция Необходим во время всего процесса коагуляции V Проакцелерин Синтезирующийся в печени белок плазмы; активированная форма функционирует на первом и (лабильный фактор) втором этапах внешнего и внутреннего путей коагуляции VI Практически соответствует активированному фактору V VII Сывороточный Синтезирующийся в печени белок плазмы (требуется витамин К); функционирует на первом внешнем этапе акселератор (стабильный фактор, проконвертин)

Факторы коагуляции Фактор Название Функция VIII Антигемофильный фактор Белок плазмы, синтезирующийся в мегакариоцитах и клетках эндотелия; необходим на первом этапе (антигемофильный внутреннего пути коагуляции глобулин) IX Компонент Синтезирующийся в печени белок плазмы (требуется витамин К); функционирует на первом внешнем этапе тромбопластина плазмы (фактор Кристмаса) X Фактор Стюарта (фактор Синтезирующийся в печени белок плазмы (требуется витамин К); функционирует на первом и втором этапах Стюарта – Прауэра) внешнего и внутреннего путей коагуляции XI Предшественник Синтезирующийся в печени белок плазмы; необходим на первом внутреннем этапе тромбопластина плазменный XII Фактор Хагемана Белок плазмы, необходим на первом внутреннем этапе XIII Фибринстабилизирующий Белок, содержащийся в плазме и тромбоцитах; необходим на третьем этапе фактор

Факторы коагуляции Фактор Название Функция Тромбоцитарные факторы I Тромбоцитный Идентичен фактору плазмы V акселератор II Тромбиноный Ускоряет образование тромбина (внутренний путь коагуляции) и фибрина акселератор III Фосфолипиды, необходимые для внутренних и внешних путей коагуляции IV Привязывает гепарин, который предотвращает образование свертка

Регуляция свертывания крови (из Panteleev et al. Biophys J 2010)

Естественные и искусственные антикоагулянты Антикоагулянт Функция Место синтеза в организме Естественные Антитромбин III Медленно дезактивирует Печень тромбин (белок плазмы) Гепарин Увеличивает эффективность Базофилы и клетки антитромбина III. Вместе эндотелия быстро дезактивируют тромбин Простациклин (дериват Противостоит тромбину, Клетки эндотелия простагландинов) вызывая расширение сосудов и ингибируя выделение факторов коагуляции из тромбоцитов Искусственные EDETA (этилендиамин- Предотвращают образование тетраацетат) сгустка, связываясь с ионами кальция Цитрат натрия

Фибринолиз – рассасывание сгустка крови, прежде всего, благодаря разрушение фибрина.

Гру ппа кро ви — описание индивидуальных антигенных характеристик эритроцитов, определяемое с помощью методов идентификации специфических групп углеводов и белков, включённых в мембраны эритроцитов животных. Типология групп крови • Система AB 0 • Система Rh (резус-система) • Групповая система Келл (Kell) состоит из 2 антигенов, образующих 3 группы крови (К —К, К—k, k—k). Антигены системы Келл по активности стоят на втором месте после системы резус. • Групповая система Кидд (Kidd) включает 2 антигена, образующих 3 группы крови: lk (a+b-), lk (A+b+) и lk (a-b+). • Групповая система Даффи (Duffy) включает 2 антигена, образующих 3 группы крови Fy (a+b-), Fy (a+b+) и Fy (a-b+). • Групповая система MNSs является сложной системой; она состоит из 9 групп крови.

Система AB 0 Основными продуктами генов — генов A¹, A² и B являются специфические ферменты гликозилтрансферазы, относящиеся к классу трансфераз. Эти гликозилтрансферазы переносят специфические сахара — N ацетил D галактозамин в случае A¹ и A² типов гликозилтрансфераз, и D галактозу в случае B типа гликозилтрансферазы. При этом все три типа гликозилтрансфераз присоединяют Структура олигосахаридов H-антигена, переносимый углеводный радикал к отвечающего за группы крови системы альфа связующему звену коротких АВ 0 олигосахаридных цепочек.

Антигены и иммуногены (от antigen = antibody generating — «производители антител» ) это вещества, которые вызывают образование антител и могут вызывать иммунный ответ. Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) — это растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, тканевой жидкости или на клеточной мембране, которые распознают и связывают антигены. Иммуноглобулины синтезируются В-лимфоцитами (плазматическими клетками) в ответ на чужеродные вещества определенной структуры — антигены В плазме человека могут содержаться антитела – агглютинины α и β, в эритроцитах — антигены (агглютиногены) A и B, причём из белков A и α содержится один и только один, то же самое — для белков B и β.

Возможные комбинации антигенов (агглютиногенов) и антител (агглютиногенов) в крови у людей • α и β: первая (0) • A и β: вторая (A) • α и B: третья (B) • A и B: четвёртая (AB)

Варианты реакции донорской крови и крови реципиента при гемотрансфузии

Схема допустимого переливания крови II (A) IV I (O) IV (AB) III (B)

Определение группы крови по системе AB 0 В клинической практике определяют группы крови с помощью моноклональных антител. При этом эритроциты испытуемого смешивают на тарелке или белой пластинке с каплей стандартных моноклональных антител (цоликлоны это солевые растворы моноклональных антител анти А и цоликлоны анти B, а при нечеткой агглютинации и при AB(IV) группе исследуемой крови добавляют для контроля каплю изотонического раствора. Соотношение эритроцитов и цоликлонов: ~0, 1 цоликлонов и ~0, 01 эритроцитов. Результат реакции оценивают через три минуты. • если реакция агглютинации наступила только с анти А цоликлонами, то исследуемая кровь относится к группе А(II); • если реакция агглютинации наступила только с анти B цоликлонами, то исследуемая кровь относится к группе B(III); • если реакция агглютинации не наступила с анти А и с анти B цоликлонами, то исследуемая кровь относится к группе 0(I); • если реакция агглютинации наступила и с анти А и с анти B цоликлонами, и ее нет в контрольной капле с изотоническим раствором, то исследуемая кровь относится к группе AB(IV).

Проба на индивидуальную совместимость по системе AB 0 Агглютинины, не свойственные данной группе крови, носят название экстрагглютинов. Они иногда наблюдаются в связи с наличием разновидностей агглютиногена A и агглютинина α, при этом α 1 M и α 2 агглютинины могут выполнять роль экстрагглютининов. Феномен экстрагглютининов, а также некоторые другие явления, в ряде случаев могут быть причиной несовместимости крови донора и реципиента в пределах системы AB 0 даже при совпадении групп. С целью исключения такой внутригрупповой несовместимости одноименных по системе AB 0 крови донора и крови реципиента проводят пробу на индивидуальную совместимость. На белую пластину или тарелку при температуре 15 25 °C наносят каплю сыворотки реципиента (~0, 1) и каплю крови донора (~0, 01). Капли смешивают между собой и оценивают результат через пять минут. Наличие агглютинации указывает на несовместимость крови донора и крови реципиента в пределах системы AB 0, несмотря на то, что их группы крови одноименные.

Система Rh (резус-система) Резус фактор — это антиген (белок), который находится на поверхности красных кровяных телец (эритроцитов). Он обнаружен в 1940 году Карлом Ландштейнером и А. Вейнером. Около 85 % европейцев (99 % индейцев и азиатов) имеют резус фактор и соответственно являются резус положительными. Остальные же 15 % (7 % у африканцев), у которых его нет, — резус отрицательный. Резус фактор играет важную роль в формировании так называемой гемолитической желтухи новорожденных, вызываемой вследствие резус конфликта иммунизованной матери и эритроцитов плода. Известно, что резус фактор — это сложная система, включающая более 40 антигенов, обозначаемых цифрами, буквами и символами. Чаще всего встречаются резус антигены типа D (85 %), С (70 %), Е (30 %), е (80 %) — они же и обладают наиболее выраженной антигенностью. Система резус не имеет в норме одноименных аг глютининов, но они могут появиться, если резус отрицательному человеку перелить резус положительную кровь.

Таблица совместимости эритроцитов Реципиент Донор O(I) A(II) B(III) AB(IV) Rh− Rh+ Rh− Rh+ O(I) Rh− O(I) Rh+ A(II) Rh− A(II) Rh+ B(III) Rh− B(III) Rh+ AB(IV) Rh− AB(IV) Rh+

Клинический анализ крови • определение количества эритроцитов в 1 мкл крови (у мужчин – 4, 6 -6, 2 млн. ; у женщин – 4, 2 -5, 4 млн, ); • концентрация гемоглобина; • определение гематокрита – доли общего объема эритроцитов в крови (у мужчин – 40 -55%; у женщин – 38 -47%); • определение количества лейкоцитов в 1 мкл крови (5 -10 тыс. ); • определение лейкоцитарной формулы (нейтрофилы – 60 -70%; лимфоциты – 20 -30%; моноциты – 2 -8%; эозинофилы и базофилы – 0, 5 -1%)

Критерии адаптационных реакций по сигнальным показателям лейкоцитарной формулы у людей Тип Отношение Форменные элементы, % ЛФ/сегм адаптацио- нной Базофи- Эозино- Палочкояд. Сегментояд. Лимфо- Моно- лы филы нейтрофилы циты реакции циты Стресс 0 1 0 4 1 7 82 62 6 19, 5 4 8 0, 07 0, 58 Тренировка 0 1 1 4 1 5 73 54 20 27 4 7 0, 26 1, 17 Активация 0 1 1 4 65 40 28 45 4 6, 5 0, 44 3, 0 Активация 0 1 1 4 65 49 28 4 6, 5 спокойная 33, 5 Активация 0 1 1 4 49 40 34 40 4 6 повышенная (45)