Кафедра нормальной физиологии Кем ГМА проф Калентьева Светлана

Кафедра нормальной физиологии Кем. ГМА проф. Калентьева Светлана Викторовна «Физиология крови»

Система крови (Г. Ф. Ланг, 1939 г. ) РЕГУЛЯТОРНЫЕ ОРГАНЫ КРОВЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ ЦИРКУЛИРУЮЩАЯ И ДЕПОНИРОВАННАЯ КРОВЬ ОРГАНЫ КРОВЕРАЗРУШЕНИЯ

ДЕПО КРОВИ ВРЕМЕННЫЕ ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ Селезенка - 1/10 объема крови, 1/5 эритроцитов Печень 1 л крови Подкожные сосуды Легкие - 1/20 объема крови

ОБЪЕМ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ КРОВИ Около 6 -8% веса тела у мужчин - 61, 5± 8, 6 мл/кг у женщин - 58, 9± 4, 9 мл/кг

Функциональная система поддержания ОЦК ОР мышцы (поведенческие реакции): прием воды, питательных веществ, защита от потери крови Х ВВ неправильное питание РУ органы кроветворения АС рискованное поведение органы кроворазрушения органы кровораспределения ОЦЭ печень (синтез белков, депо) ОЦК ЖВС органы выделения воды и электролитов ОЦП ИУ 1, волюморецепторы ИУ 2, болевые рецепторы условные обозначения: - эффекторы быстрого действия

Гемодинамический механизм регуляции ОЦК Артериальный конец капилляра Венозный конец капилляра Pr = 30 -40 мм рт. ст. Pr = 10 -12 мм рт. ст. Pо = 25 -30 мм рт. ст. капилляр H 2 O

Функции крови: гомеостатическая транспортная: дыхательная питательная регуляторная экскреторная сохранение генетического постоянства организма; защитная.

Состав крови: кровь

Удельный вес крови Метод определения – медно-сульфатный УВ крови равен УВ раствора медного купороса, капля которого не тонет и не всплывает в крови у мужчин УВ =1, 057 у женщин УВ =1, 053

Основные константы крови человека Количество крови 7% массы тела Катионы: Вода 90 -91 % Натрия Плотность 1, 056 -1, 060 г/см 3 Калия Вязкость 4 -5 усл. ед. р. Н 7, 35 -7. 45 Кальция 1, 8 -12, 2 г/л 1, 5 -2, 2 г/л 0, 04 -0, 08 г/л Осмотическое давление 7, 6 -8, 1 атм. Общий белок(альбумины, Онкотическое давление 25 -30 глобулины, фибриноген) 65 -85 г/л мм. рт. ст.

БЕЛКИ ПЛАЗМЫ

ФУНКЦИИ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ Обеспечение вязкости крови (АД, АСК) Обеспечение онкотического давления Транспорт жиров, гормонов, металлов Обеспечение буферных свойств Нутритивная функция Гемостатическая функция Иммунологическая функция Ферментативно-метаболическая

БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КРОВИ £ Бикарбонатный £ Фосфатный £ Белковый буфер (альбумин плазмы) £ Гемоглобиновый буфер

Функциональная система поддержания р. Н гормоны ПОВЕДЕНИЕ –поиск кислых и щелочных продуктов почки Кора гипоталамус органы ЖКТ кожа Р осм. легкие продолговатый мозг метаболизм перераспределение воды кровь-ткани Буферные системы х е м о р ц е п т о р ы

Скорость оседания эритроцитов • СОЭмужчины = 6 -12 мм/час • СОЭженщины = 8 -15 мм/час • В пожилом возрасте до 20 мм/час

МЕХАНИЗМ СОЭ • Белки: фибриноген, гамма-глобулины и др.

Факторы, меняющие СОЭ Агломерины: • • • фибриноген, гамма-глобулины, гаптоглобин, церулоплазмин, белки распада тканей Антиагломерины: ªальбумины, ªжирные и желчные кислоты

Осмотические свойства крови Изотония Na. Cl 0, 5% вода Na. Cl 0, 95% Гипертония Na. Cl 0, 95% вода Na. Cl 2, 0% Гипотония Осмотическое давление крови – 7, 5 атм.

Функциональная система поддержания осмотического давления гормоны ПОВЕДЕНИЕ –поиск воды и солей почки Кора гипоталамус органы ЖКТ кожа легкие продолговатый мозг депо крови перераспределение воды кровь-ткани Р осм. о с м о р е ц е п т о р ы

Гемолиз - разрыв оболочки эритроцита и выход гемоглобина в плазму крови ВИДЫ ГЕМОЛИЗА: Осмотический гемолиз • Мин. осмотическая резистентность: 0, 48 -0, 42 % Na. Cl • Макс. осмотическая резистентность: 0, 34 -0, 30% Na. Cl Химический гемолиз Биологический гемолиз Воздействие ядов биологического происхождения Паразитарный (малярийный плазмодий) Иммунный Аутоиммунный Изоиммунный Гетероиммунный Физический: Механический гемолиз Термический гемолиз

ПОНЯТИЕ ОБ ЭРИТРОНЕ ФУНКЦИЯ ЭРИТРОЦИТОВ

ЭРИТРОН (по Каслу) - система взаимосвязанных органов эритропоэза, периферической крови, органов эритродиэреза и нейро-гуморальных механизмов их регуляции Каждую секунду образуется и разрушается 2 миллиона эритроцитов

СХЕМА ЭРИТРОНА

Эритроциты

ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ £ Дыхательная (перенос О 2 и СО 2) £ Транспортная: перенос аминокислот, полипептидов, белков, углеводов, жиров, ферментов, гормонов, биологически активных веществ и микроэлементов £ Защитная: участие в иммунитете и гемостазе

ЭРИТРОЦИТОЗ - увеличение количества эритроцитов. ØОтносительный (при уменьшении ОЦП) ØАбсолютный (при увеличении их образования) Физиологический эритроцитоз - при стрессе и высотной гипоксии, после приема пищи, при физической нагрузке ЭРИТРОПЕНИЯ - уменьшение количества эритроцитов ØОтносительная (при увеличении ОЦП) ØАбсолютный (при уменьшении их образования) Бывает при беременности, при голодании

ТЕРМИНОЛОГИЯ НОРМОЦИТОЗ, МИКРОЦИТОЗ, МАКРОЦИТОЗ НОРМОХРОМИЯ, ГИПО-, ГИПЕРХРОМИЯ ПОЙКИЛОЦИТОЗ или АНИЗОЦИТОЗ

ТИПЫ И ВИДЫ ГЕМОГЛОБИНА • • Гемоглобин А - (95 -98%) Гемоглобин А 2 - (2 -3%) Гемоглобин F - (1 -2%) Оксигемоглобин (Hb. O 2) Восстановленный гемоглобин (HHb) Карбогемоглобин (Hb. CO 2) Карбоксигемоглобин (Hb. CO) Метгемоглобин ( Fe++++O 2) (Met. Hb)

Цветной показатель (ЦП) или фарб-индекс (Fi) Fi - относительный показатель среднего насыщения эритроцитов гемоглобином. В норме = 0, 8 - 1, 0 (нормохромия) ЦП (Fi) = Эр х Эр N . . Hb X Hb N

ФИЗИОЛОГИЯ ЛЕЙКОЦИТОВ

Лейкоциты Общее количество: 4, 5 - 9. 109 / л 2 КЛАССА: ©ГРАНУЛОЦИТЫ ( нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) ©АГРАНУЛОЦИТЫ ( лимфоциты и моноциты) 4 ПУЛА ГРАНУЛОЦИТОВ: • костномозговой - 30%; зрелые клетки 3 -4 дня • циркулирующий • маргинальный - 20%; 4 - 30 часов • тканевой - 50%; 4 -5 дней КАЖДЫЙ ЧАС 3. 109 ГРАНУЛОЦИТОВ ВЫХОДИТ В КРОВЬ ИЗ КОСТНОГО МОЗГА И СТОЛЬКО ЖЕ ПЕРЕХОДИТ ИЗ КРОВИ В ТКАНИ

Лейкоцитарная формула (процентное соотношение разных видов лейкоцитов) СДВИГ ВЛЕВО СДВИГ ВПРАВО

Функции лейкоцитов Нейтрофилы • • Фагоцитоз и защита от инфекции Стимуляция регенерации тканей Транспорт биологически активных веществ и антител Регуляция проницаемости гистогематических барьеров Базофилы • • • Поддержание кровотока в мелких сосудах и питания тканей Поддержание роста новых капилляров Обеспечение миграции других лейкоцитов Фагоцитоз и защита от инфекции Участие в аллергических реакциях Активация агрегации тромбоцитов

Функции лейкоцитов Эозинофилы • Защита организма от паразитарной инфекции гельминтами • Нейтрализация медиаторов аллергической реакции и подавление их секреции • Подавление агрегации тромбоцитов • Фагоцитоз и бактерицидное действие Моноциты • • • Участие в иммунном ответе и воспалении Активация регенерации тканей Участие в противоопухолевой защите Регуляция гемопоэза Фагоцитоз микроорганизмов и старых противопаразитарная защита • Стимуляция центра терморегуляции клеток,

Функции лейкоцитов Лимфоциты • Обеспечение клеточного и гуморального иммунитета • Участие в регуляции гемопоэза • Участие в регуляции хемотаксиса и активности фагоцитов

Изменения количества лейкоцитов • ЛЕЙКОЦИТОЗЫ: q q q абсолютные и относительные физиологические: пищевой, миогенный, эмоциональный, при беременности патологические: при инфекциях и воспалении • ЛЕЙКОПЕНИИ: q q абсолютные и относительные патологические при нарушениях лейкопоэза

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ КЛЕТОЧНОГО СОСТАВА КРОВИ

РЕГУЛЯЦИЯ КРОВЕТВОРЕНИЯ

Тканевый уровень регуляции клеточного состава крови Пул кроветворных клеток Продукты разрушения ФЭК + ЭП кейлоны СКК + + +↓тонус кровеносных сосудов -↑тонус КДК + ТЦП Характер питания + + ИЛЗ + КСФ - Гормоны ЖВС Условные обозначения: ФЭК – форменные элементы крови, ЭП – эритропоэтины, ТЦП – тромбоцитопоэтины, ЖВС – железы внутренней секреции; КСФ - колониестимулирующий фактор; ИЛ 3 – интерлейкин-3

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ЭРИТРОПОЭТИНА 1. Ускорение и усиление перехода стволовых клеток в эритробласты; 2. Увеличение числа митозов клеток эритроидного ряда; 3. Исключение одного или нескольких циклов митотических делений; 4. Ускорение созревания неделящихся клеток - нормобластов, ретикулоцитов 5. Эритропоэтин продлевает срок жизни незрелых предшественников клеток эритроидного ряда

ВЕЩЕСТВА, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ЭРИТРОПОЭЗА ÄЖелезо и медь ÄВитамины В 12 и В 7 (фолиевая кислота) ÄГуморальные регуляторы: ª неспецифические (гормоны) ª специфические (гемопоэтические факторы и эритропоэтины )

РОЛЬ ВИТАМИНА В-12 В ЭРИТРОПОЭЗЕ

Механизм образования эритропоэтина

РЕГУЛЯЦИЯ ЛЕЙКОПОЭЗА СТИМУЛЯТОРЫ ИНГИБИТОРЫ (ИЗ МОНОЦИТОВ, МАКРОФАГОВ, ЛИМФОЦИТОВ) • КСФ - ГМ • КСФ - Г • КСФ - М • • КЕЙЛОНЫ ЛАКТОФЕРРИН ПРОСТАГЛАНДИНЫ ИНТЕРФЕРОНЫ

Механизмы неспецифической защиты 1. Клеточные (барьеры, воспаление, фагоцитоз) 2. Гуморальные: ü пропердиновая система белков плазмы (белок Рпропердин, фактор В гликопротеид, протеаза D) ü система комплемента (белки С 1 -С 11) ü лейкины, плакины, β-лизины, лизоцим, интерферон ü ферменты и их ингибиторы

ИММУНИТЕТ - СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА ОТ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ВЕЩЕСТВ, НЕСУЩИХ НА СЕБЕ ПРИЗНАКИ ЧУЖЕРОДНОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ИММУННАЯ СИСТЕМА - СОВОКУПНОСТЬ ЛИМФОИДНЫХ ОРГАНОВ, ТКАНЕЙ И КЛЕТОК, А ТАКЖЕ МАКРОФАГОВ И ОБРАЗУЕМЫХ ИМИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ МЕХАНИЗМЫ ИММУНИТЕТА ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЗМА К РАСПОЗНАВАНИЮ ЧУЖЕРОДНОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ФОРМИРОВАНИЮ МЕХАНИЗМОВ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЕ

Виды лимфоцитов 2 пула лимфоцитов: • мобильный - Т-лимфоциты (80%) • оседлый - В-лимфоциты (20%) в крови - NK - лимфоциты (10%) В костном мозге 100% В-лимфоцитов В тимусе 100% Т-лимфоцитов В лимфоузлах 70% Т лимфоцитов Циркуляция: кровь - ткань - лимфа - кровь ( 6 часов )

Функциональная дифференцировка лимфоцитов Т-клетки В-клетки • ХЕЛПЕРЫ (ПОМОЩНИКИ) • ЭФФЕКТОРЫ (КИЛЛЕРЫ) • ПАМЯТИ • СУПРЕССОРЫ (Т-Т и Т-В) • КОНТРСУПРЕССОРЫ NK-клетки Натуральные киллеры • ЭФФЕКТОРЫ (АНТИТЕЛОПРОДУЦЕНТЫ, КИЛЛЕРЫ) • ХЕЛПЕРЫ • ПАМЯТИ • СУПРЕССОРЫ

УЧАСТИЕ ЛИМФОЦИТОВ В РЕАКЦИЯХ ИММУНИТЕТА

Свертывание крови

ГЕМОСТАЗ Совокупность механизмов, обеспечивающих целостность сосудистого русла и реологию крови Свертывающая система крови Совокупность органов и тканей, которые продуцируют, синтезируют и утилизируют факторы, обеспечивающие свертываемость крови

Гемостаз - сложный комплекс биохимических, физиологических реакций организма, направленных на: - удержание крови в сосудистом русле, - поддержание крови в жидком состоянии, - сохранение целостности сосудистой стенки. Компоненты системы гемостаза: - система тромбоцитарно-сосудистого гемостаза; - свертывающая система (СК), - фибринолитическая система (ФЛС), - антисистемы - аппарат регуляции

Взаимодействие гуморальных защитных систем организма Травма Контакт крови с внесосудистыми тканями Боль Поведенческая защитная реакция Активация фактора XII Активация ККС Активация СКо Реакции системы гемостаза Воспаление Иммунные реакции

Факторы свертывания крови Плазменные Пластинчатые Тканевые

Механизмы гемостаза 1. СОСУДИСТЫЙ ГЕМОСТАЗ v Вазоконстрикция v Проницаемость v Эластичность v Величина электрического заряда 2. ТРОМБОЦИТАРНЫЙ ГЕМОСТАЗ v адгезия, агрегация тромбоцитов v освобождение факторов тромбоцитов 3. КОАГУЛЯЦИОННЫЙ ГЕМОСТАЗ v свертывание фибрина

Реакция на кровопотерю + Травма сосуда + I → III → ретракция и + и первичный → + фибринолиз гемостаз фазы СК

Характеристика первичного (тромбоцитарно-сосудистого) гемостаза

Фазы сосудисто-тромбоцитарного гемостаза 1. Первичный (рефлекторный, кратковременный) спазм поврежденных сосудов 2. Вторичный (гуморальный, долговременный) спазм поврежденных сосудов 3. Адгезия тромбоцитов 4. Обратимая агрегация тромбоцитов 5. Необратимая агрегация тромбоцитов 6. Ретракция тромбоцитарного тромба

Адгезия и агрегация тромбоцитов Неактивный тромбоцит Активный тромбоцит Интегрины мембраны тромбоцитов Факторы адгезии Виллебранда Коллаген Тромбоксан NO Факторы агрегации АДФ, Тромбин, Адреналин, Тромбоксан Фактор активации Фибриноген

Акцелераторы (стимуляторы) свертывания крови: фибриноген (I), протромбин (II), тромбопластин (III), ионы кальция (IV), проакцелерин (V), проконвертин (VII), антигемофильный глобулин А (VIII), антигемофильный глобулин В (IX), фактор Стюарта-Прауэра (X), предшественник тромбопластина (XI), фактор Хагемана (XII), фибринстабилизирующий фактор (XIII), фактор Флетчера (XIV), фактор Фитцжеральда, Фложек, Вильямса (XV) и другие.

Гемокоагуляционный гемостаз (современная схема свертывания крови) Травма сосуда +↓ ССК I фаза внешний цикл III→IIIa + +↓ ККС + ФЛС внутренний цикл + XII→XIIa + ПК +↓ ПГ +↓ K + П +↓ +↓ Va, VIIa, IXa, Xa кинины + (вазодилатация, Xa, Va, IV, IIIa протромбиназа +↓ II фаза II → IIa → XIIIa + + II фаза I → фибрин-мономер гипотензия, увеличение проницаемости капилляров) фибрин-полимер лизис тромба тромб ретракция и фиринолиз + + СКо С 1 Аг + Ат + ПСС гепарин C 3 + тканевые и плазменные лизокиназы Антитромбины (АТ I, III, IV) -↑ продукты их разрушения С 5 -С 9 цитолитический комплекс (лизис чужеродных белков)

I фаза свертывания крови (образование протромбиназы)

II фаза свертывания крови Протромбиназа Протромбин (II) Тромбин (α, β, γ)

III фаза свертывания крови ТРОМБИН Фибриноген Фибрин-мономер (протеолитический) Растворимый(S) фибрин-полимер (полимеризационный) XIIIa Нерастворимый(I) фибрин (ферментативный)

Антисвертывающая система крови Совокупность органов и тканей, которые продуцируют, синтезируют и утилизируют факторы препятствующие свертыванию крови (антикоагулянты)

Ингибиторы свертывания крови (антикоагулянты) Первичные ингибиторы (имеющиеся в крови всегда) и вторичные, образующиеся в процессе свертывания крови (антитромбины): фибрин (АТ I), гепарин (АТ II), ά 2 глобулин – активатор гепарина (АТ III), продукты разрушения фибрина (АТ IV).

Естественные антикоагулянты первичные гепарин антипротромбиназы антитромбин вторичные фибрин продукты гидролиза фибрина продукты гидролиза тромбина

ФИБРИНОЛИЗ Кровяные лизокиназы Проактиватор плазминогена Эндогенные Активатор плазминогена ª XIIIa Тканевые лизокиназы Экзогенные ª тканевые ª прекалликреин ª эндотелий вен ª калликреин ª микроорганизмы Плазминоген Полипептиды и АК (ПДФ) Фибринолиз Плазмин ФИБРИН

Факторы, обеспечивающие жидкое состояние крови в сосудах Ø Идеальная гладкость сосудистой стенки Ø Сосудистая стенка вырабатывает ингибиторы свертывания Ø Микроскопический слой фибрина Ø Отрицательный заряд сосудистой стенки Ø Температура крови Ø Движение крови Ø Антисвертывающая система

ТРАНСФУЗИОЛОГИЯ

Распределение групп крови АВО В Европе В России группа I(О) - 34% 42% группа II(А) - 38% 44% группа III(В) - 20% 10% группа IV(АВ) - 8% 4%

ГРУППЫ КРОВИ в системе АВО ГРУППА КРОВИ АГГЛЮТИНОГЕНЫ (в форменных элементах) ВОЗМОЖНЫЙ ГЕНОТИП АГГЛЮТИНИНЫ (в плазме) 0 αβ 00 А β AA/AO В α BB/B 0 АВ 0 AB

УСЛОВИЯ АГГЛЮТИНАЦИИ А + ά или В + β ά >А и β >В

ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ ГЕМОТРАНСФУЗИИ 1. ЗАМЕСТИТЕЛЬНАЯ ( восстановление дыхания, кровообращения, водного баланса) 2. ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ 3. СТИМУЛИРУЮЩАЯ И ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКАЯ 4. ДЕЗИНТОКСИКАЦИОННАЯ 5. ДИУРЕТИЧЕСКАЯ 6. ГИПОСЕНСИБИЛИЗИРУЮЩАЯ 7. ПИТАТЕЛЬНАЯ 8. РЕОЛОГИЧЕСКАЯ 9. ОБМЕННАЯ

Особенности состава крови у детей 1. Количество крови: - у новорожденных – 15% от массы тела; - у детей первого года - 11%; - у детей от 6 до 16 лет - 7%. 2. Удельный вес крови: - у новорожденных – 1, 06 -1, 08 3. Вязкость крови: - новорожденных – 10, 0 -14, 8, к концу первого месяца – 4, 6 4. Количество эритроцитов: - у новорожденных 4, 5 -7, 5 х 1012/ л, к 12 дню после рождения – 4, 7 х 1012/ л индивидуальные колебания: от 1 -2 года, от 5 до 7, от 12 до 14 лет СОЭ: - у новорожденных – 2 мм/час, - у грудных детей - 4 -8 мм/час, с 2 х лет и далее соответствует цифрам взрослых людей

Гемоглобин у новорожденных – 166 -241 г/л, к 5 -6 месяцам происходит снижение и у детей после года количество увеличивается, в возрасте от 14 до 20 лет появляются половые различия: - у мальчиков 127 г/л, - у девочек 120 г/л Лейкоциты: - новорожденных – 10 -20 х 109/ л, на 7 -12 сутки достигает верхней границы взрослых Тромбоциты: - у новорожденных и детей первого года жизни 143 - 413 х 109/ л Группы крови: - антигены формируются у плода к 2 -3 месяцам внутриутробного развития; групповые агглютинины a, b начинают вырабатываться через 2 -3 месяца после рождения

Особенности свертывания крови: - фибриноген – начинает определяться в крови у 17 -20 недельного плода, к моменту рождения его концентрация приближается к нижней границе нормы взрослых: 0, 3% или 3 г/л; - протромбин – с 21 -22 недель у плода и увеличивается до 8 месяцев внутриутробного развития; - фактор V (проакцелерин) – с 16 -20 недель и к 29 -32 недели достигает 37% от уровня взрослого; - гепарин – появляется на 23 -24 недели внутриутробного развития; - у новорожденных начало свертывания крови находиться в пределах нормы взрослого (4, 5 -6 минут), а окончание запаздывает (9 -10 минут); - низкий уровень К-витаминзависимых факторов: II, VII, X, IX; - низкая агрегационная активность тромбоцитов; - высокая проницаемость и хрупкость сосудистой стенки. У детей грудного и более старшего возраста свертывания происходит в течение 4 -5, 5 минут, продолжительность кровотечения колеблется в пределах 2 -4 минут.