KREW.doc

I.    Osocze krwi

1. Objętość, skład, właściwości chemiczne i fizyczne

·                      Objętość

Osocze jest wewnątrznaczyniową frakcją płynu zewnątrzkomórkowego. Całkowita objętość krwi wypełniającej łożysko krwionośne stanowi od 1/16 do 1/13 masy ciała, czyli ok. 7 %, przy czym osocze stanowi około 55 % krwi. Jego objętość odpowiada ok. 5% masy ciała, a więc np. u mężczyzny ważącego 70 kg objętość osocza wynosi 3500 ml.

·                      Skład

W skład osocza wchodzi głównie woda (91- 92%) i rozpuszczone w niej substancje stałe (8-9%), wśród których można wyróżnić: białka, składniki nieorganiczne, składniki organiczne, produkty wydzielania wewnętrznego, przeciwciała i różne enzymy.

·                      Właściwości fizyczne:

·                      Ciężar właściwy: mierzony w temp 22 stopnie wynosi ok. 1,02 kg/m3

·                      Lepkość: jest ok. 4-5 razy większa od lepkości wody i zależy głównie od ilości białek, temperatury, zawartości CO2, zmienia się w zależności od ilości spożywanych pokarmów i płynów

·                      Ciśnienie osmotyczne: za jego wartość odpowiadają głównie elektrolity

·                      Krzepliwość: osocze zawiera większość białkowych czynników krzepnięcia

·                      Przewodnictwo elektryczne

·                      Napięcie powierzchniowe

·                      Właściwości chemiczne

·                      Osocze odpowiada za stałość środowiska wewnętrznego (stałe pH (właściwości buforujące), temperatura, skład chemiczny, ciśnienie osmotyczne itp.)

·                      Jest przenośnikiem substancji w wymianie składników tkankowych

·                      Stężenie białek w osoczu jest ok. 4 razy większe niż w płynie śródmiąższowym tkanek wynosi ok. 7g%

·                      Stężenie niebiałkowych składników nieorganicznych i organicznych w osoczu i płynie śródmiąższowym tkanek jest podobne (swobodna dyfuzja)

·                      jest przenośnikiem CO2 w związkach karbaminowych

2. Elektrolity osocza: rodzaje, stężenia, znaczenie

Osocze jest bogate w jony Na + i Ca2+, ubogie w jony K+ i MG2+, w przeciwieństwie do krwinek.

·                      Na+: 135- 150 mmol/l, zależy głownie od wpływu hormonów, zwłaszcza aldosteronu i czynności nerek

·                      Ca2+: 2,1- 2,5 mol/l, oprócz postaci zjonizowanej może wiązać się z białkami lub tworzyć kompleksy, na jego zawartość mają wpływ hormony: kalcytonina i parathormon oraz witamina D3 i pH

·                      K+: 4-5 mmol/l, stosunkowo niewielkie w porównaniu z jego stężeniem w krwinkach, zależy od jego obecności w pokarmach , czynności nerek, wpływu mineralokortykoidów

·                      P: występuje w niewielkich ilościach, w postaci fosforu estrowego, lipidowego oraz kwasów nukleinowych

Elektrolity osocza są głównym czynnikiem decydującym za wartość ciśnienia osmotycznego, szczególnie Na+ i K+, które odpowiadają za 90% jego wartości.

3. Osmolarność i toniczność osocza

Ciśnienie osmotyczne krwi utrzymuje się na stałym poziomie, wykazując jedynie nieznaczne i przejściowe wahania związane z przyjmowaniem płynów i pokarmów oraz utratą wody przez nerki, płuca, skórę i przewód pokarmowy. Osmolarność osocza zależy od wszystkich poruszających się w nim cząstek, ale głównym czynnikiem odpowiedzialnym za wartość ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych są elektrolity, szczególnie Na+ i K+. Decydują one o ok. 90% wartości ciśnienia osmotycznego płyny zewnątrzkomórkowego. Wielkocząsteczkowe składniki krwi odgrywają mała rolę mimo masy większej niż masa elektrolitów.

Biorąc pod uwagę osmolarność dany roztwór może być względem innego: izotoniczny o tym samym ciśnieniu, hipertoniczny (o większym ciśnieniu) lub hipotoniczny (o mniejszym ciśnieniu). Wszystkie płyny ustrojowe są względem siebie izotoniczne.

Jednostka os molarności to 1 osmol, który odpowiada ciśnieniu osmotycznemu wywieranemu przez 1 mol substancji nie dysocjującej w 1 l wody. Ciśnienie osmotyczne osocza wynosi ok. 300 mOsm/ l, wszelkie płyny krwiozastępcze używane np. do sporządzania kroplówek muszą mieć podobną wartość ciśnienia osmotycznego. Za regulacje ciśnienia osmotycznego odpowiada jądro nadwzrokowe podwzgórza, które kontroluje wydzielanie wazopresyny. Za utrzymanie stałego stężenia NaCl odpowiada również aldosteron.

4. Białka osocza: ilość, podział na frakcje, znaczenie

·                      Ilość: stanowią główny składnik osocza, ich stężenie wynosi ok. 7g%. Ilościowy stosunek poszczególnych frakcji to współczynnik albuminowo- globulinowy i wynosi 1,5:1 do 2:1. Procentowo albuminy 55%, globuliny 38%, fibrynogen ok 7%. Zawartość białek w osoczu wykazuje jedynie niewielkie wahania w warunkach fizjologicznych. Zmniejsza się po rozległych oparzeniach lub w przypadku krwotoku. Wzrost stężenia gamma- globulin może towarzyszyć wielu chorobom, jak przewlekłe zakażenia czy marskość wątroby.

·                      Podział na frakcje:

·                      Albuminy

·                      Globuliny

·                      Alfa

·                      Beta: należą tu m.in. izoaglutyniny reagujące z substancjami grupowymi krwinek, czynniki krzepnięcia, enzymy (proteazy, fosfatazy, esterazy)

·                      Gamma (przeciwciała)

·                      Fibrynogen: przekształca się we włóknik pod wpływem trombiny

·                      Znaczenie:

·                      Wywierają na ściany naczyń ciśnienie onkotyczne, warunkujące utrzymanie objętości wody w łożysku naczyniowym;  jego wartość dla poszczególnych frakcji jest odwrotnie proporcjonalna do stężenia (ok. 80% wartości decydują albuminy)

·                      Biorą udział w utrzymaniu równowagi kwasowo- zasadowej (właściwości buforujące)

·                      Fibrynogen jest niezbędny do krzepnięcia, białka osocza wpływają na zdolność do agregacji i na wytwarzanie rulonów przez krwinki czerwone

·                      Globuliny typu gamma tworzą ciała odpornościowe (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, stężenie IgG wskazuje na stan odpornościowy organizmu)

·                      Globuliny typu alfa i beta pełnią rolę transporterów, np. ceruloplazmina transportująca miedź, ferrytyna żelazo i inne.

·                      Enzymy osocza biorą udział w reakcjach krzepnięcia krwi oraz aktywacji niektórych substancji uwalnianych w formie nieczynnej, jak angiotensyna

·                      Mogą być wykorzystane jako substrat energetyczny w stanach głodu

5. Lipidy osocza: ilość, rodzaje, znaczenie

·                      Zawartość: 5-9 g/l osocza, przy czym cholesterol 3,9 mmol/l, fosfolipidy 3g/l, tri glicerydy 1,5 g/l, ponadto w skład lipidów osocza wchodzą witaminy rozpuszczalne w tłuszczach oraz hormony steroidowe

·                      Rodzaje:

·                      Chylomikrony: tworzą drobiny największe i najlżejsze, szybko znikają z krwi podlegają hydrolizie lub są wchłanianie przez komórki, głownie wątroby i tkanki tłuszczowej

·                      Lipoproteiny o bardzo małej gęstości VLDL: zawierają dużo tri glicerydów i umiarkowaną ilość cholesterolu i fosfolipidów

·                      Lipoproteiny o małej gęstości LDL: zawierają stosunkowo niewiele triglicerydów, ale bardzo dużo cholesterolu

·                      Lipoproteiny o średniej gęstości IDL

·                      Lipoproteiny o dużej gęstości HDL: zawierają ok. 50% białek i niewiele lipidów

·                      Znaczenie: chylomikrony powstają w enterocytach ze składników pokarmowych i za pośrednictwem ukł. limfatycznego trafiają do krwi, są wykorzystywane głównie jako substrat energetyczny; funkcją lipoprotein osocza jest transport cholesterolu, fosfolipidów, triacylogliceroli, witamin i hormonów steroidowych

6. Pozabiałkowe składniki organiczne osocza

·                      Węglowodany i produkty ich przemiany:

·                      Glukoza, której fizjologiczne stężenie wynosi 3,9- 6,2 mmol/l, jej źródłem jest głównie pokarm

·                      Kwas mlekowy powstający z glukozy w mięśniach w czasie wysiłku, jego stężenie waha się w granicach 0,4- 1,7 mmol/l

·                      Produkty przemiany białkowej

·                            Aminokwasy, których wchłanianie z przewodu pokarmowego i uwalnianie do krwi zachodzi w wyniku proteolizy białek

·                      Amoniak- produkt dezaminacji aminokwasów, jego stężenie waha się w granicach 24- 42 mmol/l

·                      Mocznik 2,7- 6,7 mmol/l, powstaje w wątrobie w cyklu mocznikowym

·                      Produkty przemiany hemu

·                      Bilirubina  0,5- 7 mmol/l powstająca w wyniku rozpadu erytrocytów w śledzionie i wątrobie

·                      Urobilinogen tworzony z bilirubiny przez bakterie jelitowe

·                      Inne produkty organiczne przemiany wewnątrzkomórkowej

·                      Kwas moczowy , jeden z końcowych produktów rozpadu zasad azotowych

·                      Kreatynina powstająca głównie w mięśniach z kreatyny

II. Krwinki czerwone

1.    Erytropoeza i jej regulacja, narządy krwiotwórcze, znaczenie erytropoetyny iinnych hormonów, rola wit. B12, kwasu foliowego, czynnika wewnętrznego (IF)

Narządy krwiotwórcze: pęcherzyk żółtkowy, wątroba, śledziona, szpik kostny. Szpik wypełnia istotę gąbczastą kości płaskich (mostek, żebra, k. biodrowe, czaszka), trzon kręgów i jamy szpikowe przy nasadach kości długich. Z wiekiem stopniowo coraz więcej żółtego szpiku. Wszystkie kom hematopoetyczne szpiku należą do puli kom pnia, dzielących się lub dojrzewających i rezerwy szpikowej.

Etapy erytropoezy: BFU-E à CFU-E à proerytroblast à erytroblast zasadochłonny à erytroblast polichromatofilny (kwasochłonny) à retikulocyt (nie ma jądra kom.) à erytrocyt

Regulacja erytropoezy: CSF-GM, IL3,5,11, EPO, wit. B12, kw. foliowy.

Erytropoetyna – czynnikiem jest ↓ prężności O2, prod. przez nerki i wątrobę. Śródbłonek w nerkach wytwarza erytrogeninę, powoduje ona  proerytropoetynogen (alfa2-globulina z wątroby) à EPO. EPO działa na kom pnia w kierunku wytwarzania proerytroblastów oraz na dalsze etapy erytropoezy. Wzrost wytwarzania EPO gdy: hipoksja, ↓ liczby RBC, ↓ objętości krwi, ↓ zawartości Hb, choroby serca i płuc.

↑ erytropoezy: androgeny, h. tarczycy, h. wzrostu, prolaktyna, angiotensyna, serotonina, noradrenalina, PG, ↓ estrogeny

Witamina B12 – stanowi warunek zmianu nukleotydów rybozowych w deoksyrybozowe. Jej brak powoduje upośledzenie dojrzewania i podziału jądra, krwinki osiągają duże rozmiary (megaloblasty i megalocyty), lecz mają mniejsze stężenie Hb. Anemia megaloblastyczna – mniej RBC i mniej Hb w mm3 krwi. Dzienne zapotrzebowanie – 1μg, potrzebny czynnik wewn (IF), wchłanianie w j. krętym, awitaminoza gdy brak IF, uchyłki jelita, tasiemczyca, wycięcie j. krętego.

Kw. foliowy – ważna rola w syntezie DNA w kom szpiku. Dzienne zapotrzebowanie 50μg, wchłanianie w 12-nicy i j. czczym. Awitaminoza gdy choroby jelit, alkoholizm, nadczynność tarczycy, zakażenia à anemia złośliwa.

2.    Liczba, ogólne właściwości i znaczenie erytrocytów

Ilość RBC – 5,4 mln/mm3 u mężczyzny i 4,6mln/mm3 u kobiety.

Bezjądrzaste, dwuwklęsłe, średnica 7,5μm - (normocyty, makrocyty, mikrocyty). W krwi stojącej zwijają się w rulony. W r-rze hipotonicznym pęcznieją i pękają. Na powierzchni glikoproteiny (antygeny grupowe krwi, w błonie liczne enzymy. Błona dobrze przepuszczalna dla subst. rozp. w tłuszczach, dla wody i niektórych elektrolitów (K, HCO3, Cl), a słabo przepuszczalna dla Na i nieprepuszczalna dla białek.

Nie zawierają organelli, więc nie dzielą się i mają metabolizm beztlenowy. We wnętrzu kom. masa w 30% z Hb. Retikulocyty mogą zawierać resztki siateczki zasadochłonnej (max. 1% RBC), normalne krwinki są kwasochłonne. Zmiany wielkości (anizocytozy) i kształtu (poikilocytozy) w różnych chorobach związanych z niedokrwistością, np. anemii hemolitycznej i megaloblastycznej, talasemii, białaczkach i toksemii.

3.    Hemoliza krwinek czerwonych in vivo i in vitro

Dobowy rozpad krwinek czerwonych wynosi ok. 1% całkowitej ich masy, czyi 15-20 ml krwinek.
Rozpad erytrocytów zachodzi głównie w makrofagach (układ siateczkowo-śródbłonkowy), zwłaszcza w obrębie śledziony i częściowo wątroby oraz szpiku kostnego. Zwykle rozpad krwinek czerwonych poprzedza fagocytoza, przy czym niszczeniu podlegają wszystkie krwinki ze zużytym kompletem enzymów, warunkujących prawidłowy metabolizm komórkowy i utrzymanie funkcji krwinek. Sprzyjające temu warunki występują podczas zwolnionego przepływu krwi przez zatoki śledziony. Rozpadające się krwinki uwalniają hemoglobinę, która zostaje wchłonięta przez makrofagi wątroby, śledziony i szpiku.
Hb ulega ona rozpadowi na globinę i hem. W tym samym czasie uwalnia się żelazo, które łączy się w osoczu z białkiem nośnikowym, transferryną, a następnie dostaje się albo do szpiku do procesu erytropoezy, albo jest odkładane jako ferrytyna w wątrobie i innych tkankach. Pierścień hemu pęka tworząc biliwerdynę, która przekształca się w bilirubinę, uwalnianą do osocza.
Hemoliza może być spowodowana np. toksynami bakteryjnymi, jak również może występować w konflikcie serologicznym oraz chorobach związanych z nieprawidłową budową erytrocytów, można ją również spowodować podaniem hipotonicznego płynu (o mniejszym stężeniu) drogą wlewu dożylnego (np. kroplówka)
W praktyce klinicznej bada się oporność krwinek czerwonych, stosując roztwory NaCl stopniowo rozcieńczane w granicach 0.9-0,2% w odstępach 0,05%. Do roztworu dodaje się kilka kropel krwi i oznacza stężenie, przy którym występuje pierwszy ślad hemolizy, oraz to, przy którym hemoliza jest całkowita. Pierwszy ślad prawidłowo występuje przy stężeniu soli ok. 0,42%, a całkowita hemoliza – przy 0,35%. 

4.    Hemoglobina: ilość, rodzaje, właściwości

Hb stanowi ok. 34g% masy krwinek, normy: 16g% Hb u mężczyzn i 14g% u kobiet. Stosunek zawartości Hb do RBC to tzw. wskaźnik barwny (norma 0,85-1,15, średnio: 1).

Hb jest zbudowana białka – globiny i barwnika - hemu. Globina składa się z 4 łańcuchów polipeptydowych, z których każdy jest połączony z grupą hemu. Hem jest zbudowany z 4 pierścieni pirolowych powiązanych razem w układ – tzw. porfirynę. W Hb występuje protoporfiryna IX, połączona w Fe2+, czyli Hb to kompleks żelazowo-porfirynowo-globinowy.

Synteza Hb wymaga: AA, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, wit. B12, kw. foliowy, wit. B6, wit. C. Liczne enzymy mitochondrialne i cytosolowe, ujemne sprzężenie zwrotne.

Rodzaje Hb:

HbA1 – 97% u dorosłych, 2 łańcuchy α i 2 β (α2β2)

HbA2 – 2,5% u dorosłych, α2δ2

HbF – płodowa – od 6m-ca życia 0,5% u dorosłych α2γ2

HbGower2 – do 3m-ca ż.płodowego – α2ε2

HbGower1 – ξ2γ2

Nieprawidłowe: S (anemia sierpowata), C, D,  E, F (anemia tarczowatokrwinkowa), H, K, M – dziedziczone recesywnie

Fe każdej cząsteczki hemu ma zdolność do nietrwałego wiązania jednej cząsteczki O2. Hb to białko allosteryczne, wysycanie HbO2 nie jest ściśle proporcjonalne do prężności O2 w środowisku (krzywa wysycenia esowata). Wiązanie tlenu z Hb odbywa się etapami, zachodzą wówczas zmiany strukturalne, które jeszcze zwiększają powinowactwo Hb do O2. ↓ powinowactwa gdy: wzrost prężności CO2, spadek pH, 2,3-BPG à oddawanie O2 do tkanek. Hb transportuje też 30% CO2 – 10% jako karbaminoHb, 20% jako HCO3. Gdy czynniki utleniające Fe2+àFe3+ (HbàmetHb). CO tworzy karboksyHb niezdolną do transportu tlenu.

5.    Związki i pochodne hemoglobiny o znaczeniu fizjologicznym i klinicznym

Związki Hb: HbO2, CO2Hb, COHb

Pochodne Hb: Bilirubina jest nierozp. w wodzie, jest transportowana w osoczu w połączeniu z albuminami. Podczas przepływu zostaje przechwycona przez hepatocyty. W hepatocycie ulega sprzężeniu z kw. glukuronowym lub siarkowym, tworząc glukuronian lub siarczan bilirubiny, które są rozp. w wodzie. W tej postaci Hb jest wydzielana do żółci, w jelicie bakterie redukują ją do mezobiliruginogenu, sterkobilinogenu i sterkobiliny. Sterkobilinogen wchłania się częściowo i z krążeniem wrotnym trafia do wątroby skąd albo trafi do żółci, albo jest wydalany z moczem jako urobilinogen i urobilina. Nagromadzenie bilirubiny w osoczu powyżej 2mg% prowadzi do żółtaczki. Gdy wynika to z nadmiernego rozpadu RBC jest to żółtaczka hemolityczna, a w osoczu występuje tzw. bilirubina wolna.

...