Механизм выполнения дыхательной функции

CO₂ в лёгких О₂ в тканях О₂СО₂

Hb капилляры HbO₂ HbO₂ СО₂ HbCO₂ (20% СО₂). гемоглобин оксигемоглобин. карбгемоглобин красного цвета. ярко-алого цвета темно-вишнёвого цвета. артериальная кровь венозная кровь HbCO₂

80% СО₂транспортируется плазмой крови

_· При уменьшении количества гемоглобина в эритроцитах или уменьшении число эритроцитов возникает анемия (малокровие)

2 Транспорт питательных веществ (аминокислот) от органов пищеварения к клеткам организма 3. Поддержание рН крови на постоянном уровне (благодаря наличию гемоглобина) 4. Участие в свёртывании крови (в эритроцитах найдены почти все факторы, содержащиеся в тромбоцитах) 5. Адсорбция (впитывание клеточной поверхностью) ядов и токсинов, разрушающихся при фагоцитозе

Физиологические состояния гемоглобина - Гемоглобин – сложный белок, состоящий из белковой части (глобина) и небелковой части (гема). В составе гемоглобина 4 гема, содержащих двухвалентное железо, которые способны легко присоединять и отдавать 4 молекулы кислорода (способен присоединять больше кислорода, чем все другие дыхательные пигменты, т. е. обладает самой большой кислородной ёмкостью) - Оксигемоглобин (HbO₂) - гемоглобин, присоединивший кислород; нестойкое соединение ярко-алого цвета, образуется в лёгких,, определяет цвет артериальной крови; в среде, бедной О₂, легко распадается на Hb и O₂ - Карбгемоглобин ( HbCO₂) – соединение гемоглобина с СО₂; образуется в тканях, темно-красного цвета (цвет венозной крови) - Карбоксигемоглобин (HbCO) – очень стойкое соединение гемоглобина с СО (окисью углерода, угарным газом, который является продуктом неполного окисления углерода (например, образуется при горении дров, в автомобильных двигателях) – химическое сродство окиси углерода к гемоглобину в 200 раз больше, чем кислорода (соединение с О₂ в 300 раз прочнее и в тканях не расщепляется) - гемоглобин, блокированный СО, не может быть переносчиком кислорода, поэтому угарный газ очень ядовит - при вдыхании воздуха, содержащего 0,1% СО, через 30 мин. развивается тяжёлая гипоксия - рвота и потеря сознания, при содержании в воздухе 1% СО через несколько минут наступает смерть; пострадавших людей необходимо вывести на чистый воздух или дать вдохнуть чистый кислород, при этом наступает медленное расщепление карбоксигемоглобина - Миоглобин – мышечный гемоглобин, локализующийся у человека в сердечной и скелетных мышцах; соединяется с кислородом значительно быстрее гемоглобина крови, используется для запаса (депонирования) кислорода и при расслаблении работающих мышц отдаёт его клеткам (содержание его увеличивается при увеличении мышечных нагрузок) - Метаглобин – образуется при действии на гемоглобин сильных окислителей (анилин, перманганат калия, нитробензол, бертолетова соль); при этом железо окисляется и переходит в трёхвалентное и так прочно удерживает кислород, что не отдаёт его тканям (метаглобин – патологическое соединение гемоглобина)

Творческие задания 1. Общее количество гемоглобина в крови человека 750 г. 1 г гемоглобина может связать 1,34 см³кислорода. Один полный оборот кровь совершает за 0,5 мин. Вычислите, сколько кислорода (в литрах и граммах) требуется для кислородной подушки на 1 человека на 1 час? 2. Рассчитайте процент содержания гемоглобина в крови спортсмена, если известно, что кислородная ёмкость его крови равна 20% (кислородная ёмкость крови – максимальное количество кислорода, которое может быть поглощено 100 мл. крови) Ответ: 14,9% 3. Вычислите объём крови, содержащейся в организме боксёра, вес которого составляет 85 кг, если известно, что удельный вес крови равен 1,9 г/см³, а у спортсмена на долю крови приходится коло 8% массы тела. Ответ: 6л 409 мл 4. Определите, чему равно содержание гемоглобина в крови больного человека, если кислородная ёмкость его крови равна 14,5 %. Ответ: 10,8%

Лейкоциты (белые кровяные тельца)

· Имеют ядро (ДНК) и полный набор клеточных органоидов

· В норме в 1 мм³ крови содержится 4 – 9 тыс. лейкоцитов - лейкоцитоз – увеличение числа лейкоцитов (при пищеварении, тяжёлой мышечной работе, сильных эмоциях, беременности, боли – физиологический или при воспалительных процессах – патологический, реактивный); лейкоциты выходят из депо: селезёнки, костного мозга, лимфатических узлов) - лейкопения – уменьшение числа лейкоцитов (например, при повышении радиоактивности, лучевой болезни, инфекционных болезнях: чума, паратиф)

· Форма клетки непостоянная (амебовидная), связанная с образованием псевдоподий

· Способны к амёбоидному движению - благодаря амебовидной форме клетки лейкоциты способны легко выходить из капилляров, передвигаться по всему организму по межклетникам и поглощать чужеродные частицы и капельки жидкости - фагоцитоз и пиноцитоз

· Погибают в организме в местах инфекции и утилизируются (разрушаются) в печени и селезёнке

· Живут недолго (от нескольких часов до 5-7 дней); имеются формы, живущие месяцы и даже много лет (до 20 лет клетки иммунологической памяти)

· Новые лейкоциты образуются из стволовых клеток красного мозга и созревают в селезёнке и лимфоузлах

· Способны к активному делению в лимфатических узлах, селезёнке (пролиферации)

· Цитоплазма содержит большое количество лизосом, обеспечивающих внутриклеточное пищеварение при фагоцитозе

· Обладают положительным хемотаксисом – способны направленно двигаться к месту локализации в организме чужеродных веществ (антигенов) для их фагоцитоза; скапливаются в местах воспаления

· По строению и функциям подразделяются на две группы

·

Лейкоциты (лейкограмма)- зернистые (цитоплазма содержит гранулы) незернистые (цитоплазма без гранул) 1. эозинофилы (2%)1. моноциты (тканевые макрофаги) (3%)2. базофилы (0,5%)2. лимфоциты (45%) 3. нейтрофилы (50%). Т – лимфоциты (70%) В – лимфоциты (30%). (локализуются в тимусе) (локализуются в лимфоузлах). Т – киллеры. Т – хелперы. Т – супрессоры

· Процентное соотношение различных форм лейкоцитов называют лейкоцитарной формулой или лейкограммой (она характерно изменяется приинфекционных и паразитарных заболеваниях и имеет диагностическое значение)

· Выделяют ещё нулевые лимфоциты, которые при необходимости могут превращаться в Т- и В-лимфоциты

· Самые крупные – моноциты (один моноцит способен захватить при фагоцитозе до 100 бактерий)

Функции лейкоцитов 1. Защитная - фагоцитоз чужеродных частиц (антигенов: бактерий, вирусов, грибков, белков и т. д.) - образование белковых антител в ответ на внедрение инфекционных агентов (антигенов) - уничтожение собственных мёртвых, больных, повреждённых, мутантных клеток, отмерших тканей, тромбов, выполняя функцию «мусорщиков» - обезвреживание экзо- (внешних) и эндо- (внутренних) токсинов, ядов - невосприимчивость к инфекционным заболеваниям – инфекционный иммунитет - нейтрализация гельминтов, глистных и паразитарных поражений - нейтрализация воспалительных и аллергических реакций - отторжение чужеродных тканей при трансплантации (пересадке органов) Явление поглощения и разрушения чужеродных для организма частиц (бактерий, вирусов, клеток, и т. д) лейкоцитами - фагоцитоз открыл И. И Мечников в 1883 г., поэтому лейкоциты называют ещё фагоцитами - как только в организм попадают инородные тела, лейкоциты (фагоциты) со всего тела устремляются к ним, захватывают (фагоцитируют) и переваривают их благодаря мощной системе ферментов в многочисленных лизосомах, погибая при этом (гной, образующийся на месте воспаления, состоит из тел мёртвых лейкоцитов) 2. Стимулирование заживления ран (ускорение регенерационных и восстановительных процессов) 3. Синтез биологически активных веществ (гистамина, гепарина и т. д.) 4. Участие в пищеварении (после приёма пищи наступает пищевой лейкоцитоз)

Тромбоциты (кровяные пластинки)

· При отстаивании крови собираются в красном осадке

· В 1 мм³ содержится 250 – 350 тыс. штук

- тромбоцитоз – повышение числа тромбоцитов (мышечная работа, пищеварение, беременность)

- тромбопения – понижение числа тромбоцитов (при острых вирусных заболеваниях, авитаминоз В₁₂, нехватке железа)

· Самые мелкие клетки крови – 0,5 – 2 мкм

· Не имею ядра (ДНК), имеют неполный набор органелл

· Не делятся

· Новые образуются в красном костном мозге из стволовых клеток – мегакариоцитов

- мегакариоцит – клетка с огромным ядром, запускает свои отростки внутрь капилляра через его стенку, отростки с тромбоцитами отшнуровываются и поступают в кровоток (из одного мегакариоцита за один цикл образуется 3 - 4 тыс. тромбоцитов); происходит 8 – 10 таких циклов

· Имеют непостоянную (амёбовидную) форму клетки, способны к образованию псевдоподий

· Живут недолго, около 5 суток (погибают в селезёнке и печени)

· Способны к фагоцитозу (поглощают и переваривают чужеродные частицы, например - вирусы)

· Содержат гранулы с биоактивными веществами (адреналин, норадреналин, лизоцим, АТФ, серотонин)

· Способны «приклеиваться» к любому субстрату (к стенке капилляра изнутри или местам повреждения сосуда) и друг к другу

· При контакте с субстратом (стенкой капилляр) увеличивают площадь в 10 раз, становясь звездчатыми

Функции тромбоцитов

1. Свёртывание крови – содержат факторы, инициирующие весь процесс свёртывания крови, служат материалом для образования и уплотнения тромба

2. Ускоряет заживления ран и регенерацию повреждённых тканей (содержат факторы роста и деления клеток)

3. Укрепление стенок кровеносных сосудов (определяется сцеплением пристеночных тромбоцитов); без тромбоцитов эндотелий кровеносных сосудов начинает пропускать через себя эритроциты

4. Синтез и перенос биологически активных веществ (например, фибриноген, гистамин, серотонин, который сужает кровеносные сосуды и уменьшает кровотечение)

5. Фагоцитоз

Малокровие (анемия)

М. – резкое снижение числа эритроцитов и количества гемоглобина в крови