Общая физиология Лекция 17 04 2013 1 Кровь

Общая физиология Лекция 17. 04. 2013. 1. Кровь. Кровеносные сосуды 2. Межтканевая жидкость 3. Лимфатические сосуды

Кровь. Общая характеристика • Объем крови = 6 – 8% от массы тела: от 5 муж 56 л, жен 4 -5 л. Каждый день этот V проходит через сердце более 1000 раз. • Плотность крови =1, 06 г/см 3 (опр-ся n Э); • Плотность плазмы =1. 025 -1. 034 (конц-ей Б); • Вязкость крови = 5 уе, плазмы – 1, 7 -2, 2 уе (воды=1 уе). • Гематокритное число: 40 -45% клеток – 55 -60% плазмы

Росм=7, 6 атм; Около 60% осмотического давления создается солями натрия (Nа. Сl). в т. ч. Р онк= 0, 03 -0, 04 атм (альбумины !гидрофильность). При снижении Р онк ! выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей. Функции трансмембранного градиента Росм: • Регуляция объема и формы клеток; • Регуляция трансмембранного транспорта— Мембранного Потенциала—взаимодействия с внеклеточной средой •

Механизмы регуляции внутриклеточного Росм (градиента): 1. Трансмембранный транспорт осмотич. активных ионов, воды, органики: каналы, транспортеры, АТФазы; 2. Пино- и фагоцитоз, экзоцитоз; 3. Поддержание изоосмотичности цитоплазмы внеклеточной среде

Белки: альбумины (4, 5%), глобулины (2 – 3, 5%) и фибриногены (0, 2 – 0, 4%). • Функции белков крови: 1) коллоидно-осмотический и водный гомеостазис; 2) обеспечение агрегатного состояния крови; 3) кислотно-основной гомеостаз; 4) иммунный гомеостазис; 5) транспортная функция; 6) питательная функция; 7) факторы свертывания крови; 8)регуляторная (ФАВ)

• Состав плазмы • Неорганические соли: растворенные в виде анионов (ионы хлора, бикарбонат, фосфат, сульфат) и катионов (натрий, кальций и магний). Действуют как щелочной резерв, поддерживающий постоянство р. Н и регулирующий содержание воды. • Транспортируемые вещества: нутриенты, (глюкоза, аминокислоты), метаболиты, продукты дыхания, вещества, всасываемые кожей, слизистой оболочкой, легкими

р. Н и буферные системы крови • В норме р. Н = 7, 36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7, 4; венозной – 7, 35. При разл-х состояниях р. Н м. б. от 7, 3 до 7, 5. . • Крайние пределы р. Н крови, совместимые с жизнью (работой ферментов), 7, 0 – 7, 8. • В ходе метаболизма обр >> кислых продуктов (в сумме эквивалентно 20 - 30 литрам 1, 0 н НСl)

Бикарбонатная Б. С. 10% • Представляет собой сопряжённую кислотноосновную пару из H 2 CO 3 ( источник протона) и бикарбонат-аниона HCO 3− (акцептор протона): • H 2 CO 3 ↔ H+ + HCO 3−. • Поступающие в кровь щелочные компоненты взаимодействуют с Н 2 СО 3, в результате чего образуются соль и Н 2 О (удаляются органами выделения): • (Н 2 СО 3 + Na. HCO 3) и (Н 2 СО 3 +KНСО 3). • Мех-зм действия: Na. HCO 3 -- Na+ и НСО 3 -. • Н+ + НСО 3 - =Н 2 СО 3, кот-ю карбоангидраза-диссоциирует на Н 2 О и СО 2

Фосфатная буф система 1% • Фосфатная (Nа. Н 2 РО 4 + Nа 2 НРО 4). • Nа. Н 2 РО 4 обладает свойством кислоты и реагирует со щелочными компонентами, а • Nа 2 НРО 4 – обладает свойствами щелочи и реагирует с кислотными компонентами. • При р. Н = 7, 4 соотношение [Н 2 РО 4 -/ НРО 42 -] сост 1: 4.

Белковая буферная система • Белки плазмы крови благодаря наличию кислотно-основных групп в молекулах белков (белок—H+ — кислота, источник протонов и белок− — сопряжённое основание, акцептор протонов) образуют буферную систему, наиболее эффективную в диапазоне р. Н 7, 2— 7, 4

Гемоглобиновая буферная система -75% всей БС крови • Механизм действия ГБС: • 1. Hb в легких после связывания О 2 -- Hb. O 2 -, имеющий низкое сродство к H+, который отделяется (+НСО 3 -) =Н 2 СО 3 --H 2 O +СО 2; • 2. в тканях О 2 отделяется от оксигемоглобина и восст-й Hb !сродство СОО- групп гистидина к Н+- (1 Hb+ 4 Н+) =снижается ацидоз

Функции эритроцитов • 1. дыхательная – перенос кислорода от • • альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким; 2. сенсор гипоксии--!лок вазодилатацию (!АТФ); 3. регуляция р. Н крови благодаря гемоглобиновой БС крови; 4. питательная – перенос на своей поверхности АК от органов пищеварения к клеткам организма; 5. защитная – адсорбция на своей поверхности токсических веществ;

• 5. участие в системах коагуляции и фибринолиза крови; • 6. транспортная: транспорт энзимов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В 1, В 2, В 6, аскорбиновая кислота); • 7. эритроциты несут в себе групповые признаки крови.

Гемолиз эритроцитов и образование их «теней» : 1 -дискоцит, 2 - эхиноцит, 3 – тень эритроцита

Группы крови: известно 46, описано 29 • Термин характеризует систему антигенов Эритроцита: • АВО • Резус-система • Келл • Кидд • Даффи • MNSs

АВО система • Основные аллельные гены: A¹, A², B и 0. • Генный локус для них - на длинном плече хр 9. • Основные продукты генов A¹, A² и B, но не гена 0 — специф гликозилтрансферазы (Гтфз). • Они переносят специфические сахара: N-ацетил-D-галактозамин для A¹ и A² типов Гтфз, D-галактозу в случае B-типа Гтфз. • A¹, A², B- типы Гтфз присоединяют переносимый углеводный радикал к альфа-связующему звену коротких олигосахаридных цепочек в составе гликолипидов и гликопротеидов мембран эритроцитов, и <<, — гликолипидов и гликопротеидов других тканей. •

• При специф гликозил-нии глз-феразой A или B одного из поверхностных антигенов Э соотв. Nацетил-D-галактозаминазы или D-галактозы – обр агглютиногены A или B. • В плазме крови человека м. б. агглютинины α и β, на эритроцитах — агглютиногены A и B, причём из белков A и α содержится один и только один, то же самое — для белков B и β. • Т. О, четыре допустимых инд комбинации: • α и β: первая (0); A и β: вторая (A); α и B: третья (B); A и B: четвёртая (AB)

• Групповая система Келл (Kell) сост из 2 АГ, обр-их 3 группы крови (К—К, К—k, k—k). • АГ системы Келл по активности стоят на втором месте после системы резус. Они м. вызвать сенсибилизацию при беременности, переливании крови; • Кидд (Kidd) включает 2 антигена, образующих 3 группы крови: lk (a+b-), lk (A+b+) и lk (a-b+). АГ системы Кидд также обладают изоиммунными св-вами. Келл- и Кидд- системы м. привести к гемолитической болезни новорожденных и гемотрансфузионным осложнениям.

• Даффи (Duffy) • включает 2 АГ, образующих 3 группы крови Fy (a+b-), Fy (a+b+) и Fy (a-b+). Антигены системы Даффи в редких случаях могут вызвать сенсибилизацию и гемотрансфузионные осложнения. • MNSs • состоит из 9 групп крови. АГ активны, могут вызвать образование изоиммунных антител, то есть привести к несовместимости при переливании крови; известны случаи гемолитической болезни новорожденных, вызванные антителами, образованными к антигенам этой системы.

• В результате слияния несовместимых групп крови происходит агглютинация эритроцитов - один из типов реактивных изменений системы крови. При повреждении сосудов возникает локальная коагуляция (гемостаз) крови с участием тромбоцитов и белков плазмы крови в I-IIIэтапа

№ этапа, ФГ тромбоцитарный гемостаз I этап: спазм сосуда, • адгезия тромбоцитов к коллагену суб/ЕС при участии ФГ v. Willibranda Плазматический гемостаз I этап: контакт крови с суб/ЕС; попадание в кровь тк. Тромбопластина (III ФГ) II этап: активация и IIэтап: дегрануляция тромбоцитов Активация свертывания с выделением ФАВ крови III этап: аггрегация тромбоцитов, ангиогенез III этап: образования Фибринового сгустка

Тромбоциты, прилипшие к стенке аорты в зоне повреждения эндотелиального слоя, обр. псевдоподии

Адгезия тромбоцитов осущтся путем связывания гликопротеинов Iа/IIа (фибриноген/тромбин) мембран тромбоцитов с коллагеном суб/ЕС при посредстве фактора свертывания VIII (v. WF). Он связывает суб/ЕС волокна коллагена и другой гликопротеин Ib/IX (фактор Кристмаса) мембраны тромбоцитов.

После адгезии тромбоциты активируются и секретируют дегрануляция) ряд активных веществ : АDP, 5 НТ, Тх. А 2, Pg. Е 2, Pg. D 2, PDGF ГПI 1 b/IIIa (Трмбплн) АDP+R Rфибриногена Через Rfb тромбоциты агрегируют

При активации рецепторов специфических протеаз(плазминоген активатора- PAR 1, PAR 4)на тромбоцитах они выделяют или эндостатин –проанг. (by. PAR 1) или VEGF-антианг. (by. PAR 4)

Везикулы в тромбоцитах с про- и анти-ангиогенами (Italiano et al. , 2008) Figure 1. Pro- and antiangiogenic regulators organize into separate, distinct -granules in resting platelets. Double immunofluorescence microscopy of resting platelets using antibodies against VEGF (A) and endostatin (B) and an overlay (C). Double immunofluorescence microscopy of resting platelets using antibodies against b. FGF (D) and TSP-1 (E) and an overlay (F). Double immunofluorescence microscopy of resting platelets using antibodies against fibrinogen (G) and von Willebrand factor (H) and an overlay (I). Double immunofluorescence microscopy of resting platelets using antibodies against von Willebrand factor (J) and endostatin (K) and an overlay (L). Double immunofluorescence microscopy of resting platelets using antibodies against VEGF (M) and fibrinogen (N) and an overlay (O).

Система свертывания крови (плазматический гемостаз) • В свертывающую систему входят около 15 факторов свертывания, содержащихся в плазме • Это белки — протеазы и неферментные белки. Неотъемлемым фактором свертывания плазмы (образования фибрина) являются Са+2 (IV фактор) и • III тромбоцитарный фактор(тромбопластин).

• • • • I. Фибриноген II. Протромбин III. Тромбопластин IV. Ионы Са+2 V. АС-глобулин VII. Проконвертин VIII. Антигемофильный глобулин (v WF) IX. Кристмас-фактор X. ф Стюарта-Прауэра XI. Про-тромбопластина XII. фактор Хагеманна XIII. Фибриназа Фибрин-стабилизирующий фактор. Прекалликреин. XII, X, IX, X, VII, II Факторы-сериновые протеазы, Плазмин

• • Системе гемостаза противостоят: 1. система фибринолиза и 2. антикоагулянтная система Их взаимодействие гомеостатирует жидкостные свойства крови, ее текучесть и обеспечивает сохранение объема крови, регенерацию сосудов при их повреждении

Cистема фибринолиза • Система фибринолиза активируется через фактор XIIa после образования фибрина • Плазминоген превращается в протеазу плазмин под влиянием РА, секретируемого ЕС, клетками крови и окружающими сосуды тканями, паращитовидными железами. • Плазмин осущ. протеолиз нитей фибрина или молекул фибриногена на продукты деградации Д и Е

Фактор XII(прокалликреин, фактор Хагемана) как механизм передачи от системы свертывания к ККК системе, системам комплемента и фибринолиза

Cистема антикоагуляции • Антикоагулянты : • Антитромбопластины • Антитромбины • Антифибрины Они м. б. первичными: секретируются постоянно, но действуют только на активированные ФГ. Вторичные антикоагулянты обр из продуктов коагуляции крови или их метаболитов

Гепарин синтезируется в тучных клетках, в печени и легких. С фибриногеном, плазмином и Антитромбин III (AT-III) адр-ном образует комплексы, синтезируется в ЕС и обладающие гепатоцитах. Основной противосвертывающим и фибринолитическим действием. плазменный кофактор гепарина, под В малых концентрациях влиянием которого ингибирует реакции между факторами IХа, VIII и 3, трансформируется из активацию тромбина и прогрессивного действие фактора Ха. В высоких антикоагулянта в – ингибирует коагуляцию во ингибитор всех фазах, в т. Ч. в тромбинфибриновой. немедленного действия

Структуры сосуда как источник факторов гемостаза, системы фибринолиза и антикоагулянт ной системы

Фукции тромбоцитов • 1. гемостаз: выделяет фактор V и фибриноген. При активации тромбином или коллагеном в ПЛМ ! Скрамблаза, перебрасывающая Фсерин- с внутр-й поверхности на наружную в обмен на нейтр Фхолин; ФС+ Факторами гемостаза. • 2. вазомотрная функция • 3. регенерация стенки сосуда

• Кровеносные сосуды • Заполнение ССС - 200 000 литров, тогда как наш организм располагает лишь 5 -7 литрами. Следовательно, кровеносная система человека заполнена на 1/40 000 ее потенциального объема. • Скорость движения крови по сосудам = 11 м/с (40 км/ч).

Типы кровеносных сосудов • Амортизирующие: аорта, легочная артерия, прилежащие магистральные сосуды; • Резистивные: артерии, артериолы; • Сосуды-сфинктеры: прекапиллярные; • Обменные: капилляры; • Емкостные: вены, венулы (макс- вены печени, брюшной полости, кожи; Шунтирующие: а/в анастомозы

Свойства сосудов • • Эластичность Растяжимость Реактивность Способность сглаживать пульсирующее давление

Основные законы гемодинамики • Гемодинамика определяется: • г/д давлением (Р) –систола, сокр ГМК; сопротивлением(R)- трение при ламинарном течении, г/д вихри–турбулентное движение); • Вязкостью и плотностью крови, длиной сосуда и его диаметром • (по Формуле Пуазейля)

• Гемодинамику характеризуют: • Объемная скорость: Vкрови через поперечное сечение сосуда в ед. времени (P 1/P 2, R), мл/мин; • Линейная скорость v ламинарного движения см/сек: • V= Q/πr 2 • Скорость кругооборота крови (сек): • краб 37 -65 с, собака 16 с, человек 20 -23 с • (в малом круге ¼ часть времени) • Давление в разных участках сосудистого русла (мм рт ст)

Артериальное давление • • • Систолическое Диастолическое Пульсовое (разница между Рс и Рд) Например, 120/70 мм рт ст: 120 – Рс; 70 –Рд; 50 –пульсовое Р

Типы капилляров • Соматического типа: ЕС- и базальная мембраны непрерывны, пропускают воду, ионы (Г. мозг, кожа, ГМ и Ск. мышцы); • Висцерального типа: фенестрированы, быстро и много всего пропускают (почки, ПЩТ, Энд. Ж, ЦВО мозга); • Синусоидного типа: ЕС –прерывиста, БМ частично отсутствует- костный мозг, печень, селезенка

Система церебрального кровотока и функции мозга

Свойства системы церебрального кровотока • СЦК обр-ет сложную анатомическую сеть в мозге и обр микроструктуры во всех обл. ЦНС. • СЦК имеет региональную анатомическую специализацию, отражающую процессинг информации, напр, в разных слоях и областях неокортекса • Ключевые медиаторы в сетях инф. процессинга регулируют и кровоток (ацх, НА, 5 -НТ). • Тонкая регуляция активности СЦК не всегда совпадает с нуждами метаболизма, но точно сопряжена с нейронм инф процессингом. • Пространственная и временная активность ЦСК изм с изм-ем внимания, познания, сенс входа и моторного выхода.

• Пространственное разрешение дифференциальной активности в СЦК соотв -ет одиночной колонке в коре или одной гломеруле ОД. • Начало активности лок-го СЦК – в пределах сотен мск от начала инф. процессинга. Длительность сходна с таковой для синаптической депрессии или облегчения, важных для инф процессинга. • Локальные повреждения СЦК приводят к специф-м нарушениям процессинга информации.

Нейро-гормональная регуляция сосудистого кровотока • А. Нервные центры • Б. Нейромедиаторы и их рецепторы • В. Гормоны с сосудодвигательной функцией

Нейротрансмиттеры и гормоны • • • Гистамин Серотонин Норадреналин Допамин Вазопрессин (АДН) Окситоцин, NO, ANP, Renin-Ang. II System Kallikrein-Kinin- System Endothelin-1, -2, -3, VDGF, Pg. I 2, Pg. E 2 a

Гистаминергическая система мозга (Haas et al. , 2008)

N. tuberomammillaris

Влияние глицина и ГАМК на МП гистамин-ергического нейрона

Выделение гистамина и его рецепторы

H 1 R связывание в коре здорового(А), стареющего (В), поврежденного мозга (С-F)

Возврат крови к сердцу • Факторы, усиливающие движение артериальной крови; • Факторы возврата венозной крови: • - роль венозных капилляров; • - скелетные мышцы как в. помпы; • - диафрагма –насосная функция; • - присасывающая сила сердца в Д.

Коронарный кровоток при мышечной работе

Механизмы пейсм активности сердца

Лимфатические сосуды • Лимфатические сосуды пронизывают практически все ткани и органы. Исключения составляют центральная нервная система, плацента, оболочки глазного яблока, хрусталик глаза, паренхима селезёнки, хрящи, эпителиальные покровы слизистых оболочек и кожный эпидермис.

• Лимфатические сердца • у круглоротых, большинства рыб, всех земноводных и пресмыкающихся, у зародышей всех птиц (у некоторых сохр и во взрослом состоянии). 1 -2 х камерные мускулистые расширения лимфатических сосудов в местах их впадения в вены, где имеют клапаны. Стенки состоят из 3 слоев: эндотелия, поперечнополосатой мускулатуры и соединительной ткани. Пульсация Л. с. способствует нагнетанию лимфы в кровеносную систему. Тазовые Л. с. лягушек сокращаются 30— 40 раз в 1 мин.

Цистерны подпаутинного пространства

Спасибо за внимание!