Кровь- 1 Лекция №
Внутренняя среда организма формируется совокупностью биологических жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), омывающих клетки и структуры тканей. Эти жидкости функционально тесно взаимосвязаны, они постоянно обмениваются между собой клетками и молекулами.
Химический состав плазмы
Функции крови
• • Дыхательная -транспорт кислорода от легких к тканям и CO 2 от тканей к легким Трофическая- транспорт субстратов (поступающих с пищей и метаболитов), обеспечивающих основные жизненные потребности клетки Выделительная - транспорт конечных продуктов метаболизма к органам выделения (почкам, легким, коже, потовым железам, кишечнику) для удаления. Поддержание нормального кислотнощелочного баланса в организме
• Регуляция водно-минерального обмена между кровью и тканями • Регуляция температуры тела путем распределения тепла, генерируемого клетками. • Защита против инфекций (гуморальный и клеточный иммунитет). • Регуляторная -транспорт гормонов и регуляция метаболизма • Гемостатическая - способность препятствовать потере крови при нарушении целостности сосудистой стенки
• Большую часть перечисленных функций выполняют компоненты плазмы крови. Плазма крови состоит из воды (90 -93%) и сухого остатка (7 -10%). В состав сухого вещества входят белки, углеводы, липиды, электролиты, органические кислоты и основания. Из 7 -10% сухого остатка 6, 6 -8, 5% составляют белки плазмы крови, а остальные 1, 5 -3, 5% - органические вещества (углеводы, липиды, азотосодержащие продукты белкового катаболизма) и минеральные соединения (Cl-, Na+, K+, Ca 2+ , HCO 3 -и др. ). Водный и электролитный состав плазмы фактически не отличается от такового для всех внеклеточных биологических жидкостей. Лабораторный мониторинг уровней Na+, K+, Са 2+, Cl- и диоксида углерода а также р. Н крови важны для оценки состояния многих пациентов.
Белки плазмы крови • К белкам плазмы крови относится группа белков, удовлетворяющих следующим требованиям: • 1) содержатся в плазме крови; • 2) синтезируются в печени или ретикулоэндотелиальной системе (реже в специализированных тканях); • 3) проявляют основную функцию в пределах сосудистой системы; • 4) в кровь секретируются, а не попадают в результате повреждения тканей; • 5) находятся в плазме в концентрации большей, чем в других биологических жидкостях; • 6) могут проявлять генетически обусловленный полиморфизм или иметь вариантные формы, но это не связано с тканевым происхождением; • 7) не являются продуктами катаболического протеолиза в плазме, но могут быть продуктами ограниченного протеолиза • 8) имеют большее время биологического полураспада в плазме, чем время транспорта по крови.
• Свыше 100 разных белков плазмы соответствуют этим критериям, и изучение их функций, изменения содержания, состава при патологии — одна из важных задач клинической биохимии. • Содержание различных белков в плазме колеблется в широких пределах. Уровень некоторых из них, называемых главными, достигает высоких значений (например, альбумина – 40 г/л). Таких белков около 10, но они составляют примерно 90 % количества всех белков плазмы. На остальные 10 % приходится свыше 100 различных белков, содержание которых может быть в пределах 50 – 200 мкг/л. Это минорные, следовые белки.
Эритроциты у взрослых образуются (эритропоэз) преимущественно в костном мозге при активном участии специфического регулятора - эритропоэтина. Эритропоэтин (Эпо) человека – гликопротеин, состоящий из 166 аминокислот (ММ 34. 000). Его количество в плазме определяется с использованием радиоиммунолических методов (РИА). Эпо синтезируется главным образом почками и скорость его секреции в кровоток увеличивается при гипоксических состояниях. В костном мозге. он взаимодействует с клетками предшественниками при участии специфического рецептора со свойствами тирозинкиназы. Тип вторичного посредника и специфичные гены к настоящему времени точно не установлены. Клетками мишенями Эпо являются КОЕ-ГЭММ и КОЕ-Э способствуя их пролиферации и дифференцировке. Действие Эпо усиливается другими факторами (например, интерлейкином-3 и инсулиноподобным фактором роста). Получение рекомбинантного Эпо позволило использовать его в лечении анемий.
В процессе дифференцировки клетка приобретает способность синтезировать свой главный белок – гемоглобин, постепенно теряет ядро и другие органоиды и превращается в эритроцит, который чаще называют форменным элементом крови, чем клеткой. От более старых эритроцитов, которые уже находились в циркулирующей крови, молодые эритроциты можно отличить по выявляемой при помощи некоторых красителей сеточки, которая состоит из рибосомальной РНК( используемой для синтеза гемоглобина) и других органелл, которые могут функционировать некоторое время (48 часов) после поступления эритроцитов в сосудистую сеть. Такие эритроциты называют ретикулоцитами и их количество в крови составляющее в норме около 1% эритроцитов служит индикатором эритропоэза. Потеря митохондрий приводит к утрате способности использовать процессы, протекающие в них и эритроциты используют пути метаболизма, протекающие в цитозоле (гликолиз, пентозофосфатный путь и др).
• • В норме у взрослых мужчина - 4. 6 -6. 2 миллионов эритроцитов /мкл крови, а у женщин - 4. 2 -5. 4 миллионов /мкл. Общее количество эритроцитов в кровотоке около 2. 5 x 1013. Нормальный уровень Hb для мужчин - 140 -180 г/л ( 14 – 18 г на 100 мл, 8, 7 -11. 2 ммоль/л в пересчете на ММ мономера), и для женщин - 12 -16 г/л. Значение гематокрита (объем упакованных эритроцитов) для мужчин и женщин - 42 -52 % и. 37 -47% соответственно. Продолжительность жизни нормального эритроцита - 120 суток. Около 1 % популяции эритроцитов кровеносного русла (200 миллиардов клеток или 2 миллиона в секунду) заменяются ежедневно. Продолжительность жизни красной клетки крови резко сокращается при гемолитических анемиях. В этих состояниях число ретикулоцитов заметно увеличивается, поскольку костный мозг пытается компенсировать потери, увеличивая количество новых, молодых эритроцитов кровотоке. «Стареющие» эритроциты захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы ( селезенка, костный мозг и печень) и разрушаются. Образующиеся при распаде порфириновых колец желчные пигменты выделяются, а железо и аминокислоты глобина используются повторно. Повышение эритроцитов в крови называют полицетемией, снижение – анемией.
Особенности метаболизма эритроцита
Глюкоза в эритроцитах используется в основном в гликолизе и пентозофосфатном пути. Глюкоза основной источник энергии в эритроцитах. После поступления в клетку и фосфорилирования в глюкозу – 6 -фосфат при помощи гексокиназы около 5 -10% глюкозы идет на образование НАДФН+ Н+ в пентозофосфатном пути и 90 -95% окисляется по гликолитическому пути с образованием АТФ. Особенностью обмена в эритроцитах является боковой путь, ответвляющийся на уровне 1. 3 -дифосфоглицерата
