Функціональна система, що забезпечує сталість осмотичного тиску

В С Т У П

Кров є засобом транспорту речовин і разом з лімфою та міжклітинною рідиною належить до внутрішнього середовища організму. Завдяки чітко відрегульованій постійності свого складу та властивостям внутрішнє середовище забезпечує відносно незалежне існування організму в зовнішньому середовищі. Компоненти внутрішнього середовища мають спільні та відмінні фізико-хімічні властивості, впливають один на одного, і їх стан залежить від діяльності багатьох систем організму.

Система крові – це сукупність виконавчих органів (кров, яка циркулює та депонована; органи кровотворення та кроворуйнування) та механізмів регуляції (нервової та гуморальної), діяльність яких спрямована на підтримання адекватних змін складових компонентів крові для забезпечення пристосувальних реакцій.

Кров бере участь у транспорті речовин, сприяє виведенню продуктів метаболізму, здійснює захист від чужорідних білків та небілкових чинників, впливає на регуляцію різноманітних функцій організму.

Розділ „Фізіологія крові” є одним з найважливіших у підготовці лікаря будь-якої спеціальності, оскільки стан внутрішнього середовища віддзеркалює всі процеси в організмі, які характеризують гомеостаз, гомеокінез та пристосувальні реакції при зміні показників внутрішнього середовища та взаємодії організму з зовнішнім середовищем.

Вивчення розділу „Фізіологія крові” необхідне для вивчення наступних розділів фізіології та інших дисциплін, зокрема, патологічної фізіології та всіх клінічних професійно-орієнтованих дисциплін.

НАВЧАЛЬНі ЦІЛІ

• Трактувати поняття системи крові, механізми її регуляції на основі аналізу параметрів гомеостазу: об'єму крові, кислотно-лужної рівноваги, осмотичного тиску, кількісного та якісного складу плазми та формених елементів крові.

 

• Трактувати фізіологічні закономірності функцій системи крові: дихальної, транспортної, захисної.

 

 

• Трактувати фізіологічні закономірності функцій підтримання рідко­го стану крові та розвитку гемостазу при пошкодженні кровоносних судин.

 

• Робити висновки про стан фізіологічних функцій організму, які здійснюються за участю системи крові, на підставі кількісних та якісних показників крові: гематокритного показника, кількості еритроцитів, гемоглобіну, лейкоцитів, тромбоцитів, лейкоцитарної формули, колірного показника, швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ), часу зсідання крові, тривалості кровотечі.

 

 

• Аналізувати вікові зміни складу крові, функцій та механізмів регуляції.

 

• Пояснювати фізіологічні основи методів дослідження функцій системи крові: кількості формених елементів крові, гемоглобіну, ШОЕ, осмотичної стійкості еритроцитів, тривалості кровотечі, часу зсідання крові, визначення групи крові в системі АВО та СDE.

 

ТЕМА 1 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КРОВІ

 

Кров входить до складу великої кількості функціональних систем організму. Разом з нервовою системою кров об’єднує органи в єдиний організм. У той же час відокремлюють більш вузьке поняття - власне система крові або фізіологічна система крові (ФСК).

До складу ФСК входить:

1) периферична кров;

2) органи кровотворення та руйнування крові;

3) механізми нервової і гуморальної регуляції складу

крові.

Функції крові

Функції крові важливі і різноманітні. Практично всі вони пов'язані з циркуляцією крові по кровоносних судинах. Тому основною функцією крові вважають транспортну функцію. Виділяють декілька її різновидів.

1 Дихальна функція(транспорт газів: О₂ від легенів до тканин, СО₂ від тканин до легенів).

2 Трофічна функція(транспорт поживних речовин від шлунково-кишкового тракту та інших органів до всіх тканин організму).

3 Екскреторна функція(транспорт кінцевих продуктів метаболізму до органів виділення).

4 Регуляторна функція(транспорт гормонів і біологічно-активних речовин від ендокринних залоз до органів - мішеней).

5 Захисна функція(транспорт фагоцитів та імуноглобулінів).

6 Терморегуляторна функція(транспорт тепла від енергомістких органів - печінки та інших внутрішніх органів - до поверхні тіла).

Крім того, кров'ю здійснюється транспорт патогенних факторів - мікроорганізмів, токсинів, емболів, пухлинних клітин. Транспорт останніх призводить до розвитку метастазування злоякісних пухлин.

Крім транспортної функції, дуже велике значення крові у підтримці гомеостатичних показників організму. Тому її другою важливою функцією є гомеостатична функція. Виділяють декілька її різновидів.

1 Підтримка сталості хімічного складу і фізичних властивостей крові(осмотичного тиску, рН, температури, концентрації іонів та інше).

2 Підтримка сталого об'єму циркулюючої крові.

3 Підтримка антигенного гомеостазу.

Третьою, важливою, функцією крові є креаторна функція. Макромолекули, які переносяться кров’ю, здійснюють міжклітинну передачу інформації, що забезпечує регуляцію внутрішньоклітинних процесів синтезу білків, збереження ступеня диференційованості клітин, відновлення і підтримку структури тканин.

Склад і кількість крові

Периферична кров - це кров, яка циркулює в судинах і депонується в депо.

Об'єм циркулюючої крові (ОЦК) складає у дорослої здорової людини 6-8 % маси тіла, або 70 - 75 мл/кг маси (приблизно 4 - 6 л).

ОЦК є важливою фізіологічною константою. ОЦК залежить від:

1) віку (у новонароджених ОЦК складає 10% маси тіла і лише у період статевого дозрівання знижується до рівня дорослої людини);

2) статі (у чоловіків – 7 - 8%, у жінок – 6 - 7% маси тіла);

3) функціонального стану організму (у фізично тренованих вищий, у спортсменів може досягати 10%).

Нормальна величина ОЦК називається нормоволемією, збільшений ОЦК - гіперволемією, зменшений ОЦК - гіповолемією.

Периферична кров складається із плазми (55 - 60%) і формених елементів (40 - 45%).

Процентний об’єм формених елементів крові називається гематокритом. У нормі величина гематокриту практично цілком залежить від кількості в крові еритроцитів, оскільки, як правило, їх об’єм складає близько 99% від об’єму всіх формених елементів крові. Лише при деяких формах лейкозів у зв’язку з розвитком анемії і суттєвим зростанням кількості циркулюючих лейкоцитів частка останніх у величині гематокриту зростає.

Гематокрит визначають за методом Уїнтроба.У спеціальну центрифужну пробірку набирають 2 мл крові, додають до неї антикоагулянт і центрифугують 10 хвилин при 1000 обертів за хвилину. Клітини крові, маса яких більша, ніж плазми, осядуть на дно. Оскільки лейкоцити більш легкі, ніж еритроцити, вони утворять тонкий білуватий шар між еритроцитами і плазмою (рис.1).

 

Плазма

 

 

Лейкоцити

Еритроцити,

Тромбоцити

 

Рисунок 1

 

Величина гематокриту залежить від:

1) статі (у чоловіків 44% - 46%, у жінок – 41% - 43%);

2) віку (у новонароджених на 20% вищий, ніж у жінок; у дітей - на 10%);

3) умов існування (при адаптації до гірської місцевості гематокрит може суттєво збільшуватися).

Зростання гематокриту призводить до збільшення в'язкості крові, а отже, до підвищення навантаження на серце, порушення кровообігу.

 

Функціональне значення компонентів плазми крові

Основними компонентами плазми крові є:

· вода (91%);

· білки (8%);

· електроліти (0,9%).

 

Значення води

1 Вода є середовищем, в якому знаходяться розчинені

речовини і клітини крові.

2 Вода є показником, який визначає ОЦК.

3 Необхідна для здійснення обміну речовин між кров'ю і

тканинною рідиною.

4 Впливає на реологічні властивості крові (наприклад, в’язкість).

5 Завдяки високій теплоємності здійснює перенесення тепла.

Значення білків

1 Транспортна роль. У молекулі білків є особливі ділянки, здатні зв'язувати неорганічні речовини (наприклад, іони, воду) та органічні сполуки (наприклад, гормони, біологічно активні речовини) і переносити їх. З’єднання цих речовин з білками забезпечує:

1) утримання невеликих молекул у судинному руслі при проходженні крові через нирки;

2) запобігання їх руйнуванню ферментами крові.

Існують неспецифічні і специфічнітранспортні білки. Неспецифічні - здатні приєднувати різні речовини і переносити їх (більшість альбумінів транспортують гормони, кальцій). Специфічні - транспортують тільки певні речовини. Наприклад, церулоплазмін - іони міді, трансферин - залізо, гаптоглобін - білірубін.

2 Трофічна роль.Білки є джерелом амінокислот, які з течією крові надходять до периферичних тканин і використовуються для утворення власних, специфічних для даного органа білків. Білки є джерелом енергії. При розщепленні в організмі 1 г білка утворюється 4,1 ккал.

Трофічна функція білків використовується в клініці при порушеннях природних шляхів харчування у так званому парентеральному харчуванні, коли білкові суспензії вводять безпосередньо у судинне русло.

3 Ферментативна роль.У плазмі крові знаходиться велика кількість білків-ферментів. Розрізняють секреторні та індикаторні (клітинні) ферменти. Секреторні ферменти синтезуються в печінці і вивільнюються в плазму крові, де виконують свою функцію. Типовими представниками цієї групи є білки-ферменти зсідання крові. Індикаторні ферменти надходять у кров із інших органів. Як правило, їх активність невисока. За умов патологічних станів ферменти „вимиваються” із клітин у кров і їх активність суттєво зростає, що є індикатором ступеня ураження. Тому кількісне визначення ферментів крові є одним із доступних лабораторних методів діагностики. Наприклад, активність АлАт (аланінамінотрансферази) підвищується при захворюваннях печінки. Активність АсАТ (аспартатамінотрансферази) до 20 раз зростає при інфаркті міокарда. Активність лактатдегідрогенази зростає при інфаркті міокарда, гепатиті, міопатіях, пухлинах, лейкозах.

4. Участь в гемостазі.Білки входять до складу біохімічних систем плазми крові, які забезпечують гемостаз, а саме:

• системи зсідання;
• антикоагулянтної системи;

· фібринолітичної системи;

· калікреїнкінінової системи.

5 Участь у підтримці рН крові.Білки утворюють білковий буфер. У кислому середовищі вони поводять себе як луги, зв’язуючи кислоти; у лужному, навпаки, реагують як кислоти, зв’язуючи луги. Ця властивість білків називається амфотерністю. У найбільшій мірі буферні властивості притаманні карбоксильним групам і аміногрупам.

6 Підтримка реологічних властивостей крові,а саме в’язкості. При збільшенні кількості білків в'язкість підвищується, при зменшенні, навпаки, - знижується.

7 Білки є джерелом біологічно активних речовин.Наприклад. із α₂-глобулінів утворюються кініни, ангіотензин.

8 Захисне значення. Білки беруть участь у неспецифічному та специфічному захисті організму. Неспецифічна лінія захисту представлена білками системи комплементу, інтерферонами, орозомукоїдом, інгібіторами вірусів. Специфічна - антитілами: уродженими (аглютиніни) та набутими.

9 Здійснення креаторних зв’язків. Білки беруть участь у передачі інформації, яка впливає на генетичний апарат клітин, забезпечує ріст, розвиток, диференціювання тканин. Наприклад, білками є фактор росту нервової тканини, еритропоетин і т.д.

10 Створення онкотичного (колоїдно-осмотичного) тиску.

Р_онк ⁼ 25 – 30 мм рт. ст. На 80% онкотичний тиск створюється альбумінами (молекула альбуміну має невеликий розмір, і в одиниці об'єму плазми його кількість найбільша).

К а п і л я р

Артеріальна частина Венозна частина

Ргк = 32,5ммHg Ргк = 17.5ммHg Рок = 25ммHg Рок = 25ммHg

Фільтрація Реабсорбція

М і ж к л і т и н н а р і д и н а

Ргт = 3 ммHg Ргт = 3 ммHg

 

Рот = 4,5 ммHg Рот = 4,5 ммHg

 

Рисунок 2 - Роль онкотичного тиску в перерозподілі води в

організмі

 

Стінка капілярів вільно проникна для невеликих молекул електролітів і води. Тому осмотичний тиск у плазмі крові і інтерстиціальній рідині приблизно однаковий. Великі молекули, перш за все білки, майже не проходять через стінку капілярів. Тому між плазмою і міжклітинною рідиною створюється градієнт концентрації білків (градієнт онкотичного тиску - Ронк). У капілярі Ронк вищий, ніж у інтерстиції. Важливе значення в перерозподілі води, поряд з онкотичним тиском, має гідростатичний тиск - тиск рідини на стінку капіляра (з одного боку на стінку капіляру тисне кров, з іншого - міжклітинна рідина). Гідростатичний тиск крові більший, ніж гідростатичний тиск інтерстиціальної тканини. У різних частинах капіляра гідростатичний тиск різний, саме це і забезпечує обмін води між кров’ю і тканинною рідиною (рис.2).

Обмін води здійснюється двома шляхами:

1) фільтрації (перехід води із капіляра в тканини);

2) реабсорбції (перехід води із тканини в кров).

Напрямок руху води визначається величиною фільтраційного тиску (Р_ф):

Рф = (Ргк +Рот) - (Ргт + Рок),

 

р_гк - гідростатичний тиск крові;

р_от - онкотичний тиск тканинної рідини;

р_гт - гідростатичний тиск тканинної рідини;

р_ок - онкотичний тиск крові.

 

Якщо Р_ф >0 - здійснюється фільтрація.

Якщо Р_ф<0 - здійснюється реабсорбція.

Фільтрації сприяє зростання р_гк і р_от, а реабсорбції - зростання р_гт і р_ок

В артеріальному кінці капіляра

Р_ф = (32,5 + 4,5) - (25 + 3) = 9 мм рт. ст. - відбувається фільтрація, вода переходить у тканини.

В міру руху крові капіляром, у результаті виходу води, гідростатичний тиск зменшується. Приблизно посередині капіляра Р_ф = 0, і вихід рідини припиняється.

У венозному кінці капіляра

Р_ф = (17,5 + 4,5) - (25 + 3) = - 6 мм рт. ст. - відбувається реабсорбція, вода надходить у капіляр.

На початку капіляра приблизно 0,5% плазми переходить в тканини. Оскільки Р_ф в артеріальній частині капіляра (Р_ф = 9 мм рт ст.) більший, ніж у венозній частині (Р_ф = - 6 мм рт ст.), то у кровоток повертаються не всі 100% рідини, а приблизно 90%. 10% видаляється через лімфатичні судини.

Зазначені величини тисків можуть відрізнятися в різних органах і залежати від активності органа. Описаний механізм фільтрації - реабсорбції називається механізмом Старлінга.

Зміна кожного із зазначених параметрів може порушувати співвідношення фільтрації і реабсорбції.

Наприклад, зниження концентрації білків у плазмі крові призводить до зниження реабсорбції, затримки води в позаклітинному середовищі і розвитку інтерстиціального набряку. Це явище відбувається при голодуванні (кахетичні набряки); при патологічних процесах у нирках, внаслідок яких виникають протеїнурія і втрата білка (нефротичні набряки); при порушенні синтезу альбумінів печінкою (печінкові набряки); при алергічних і запальних процесах, коли відбувається зростання проникності судинної стінки і білки плазми виходять в позаклітинний простір (мембраногенні набряки) та інші.

Склад білків плазми крові

Білки плазми крові поділяють на декілька фракцій:

1 Альбуміни (35-50 г/л). Є переважно невеликими білками, молекулярна маса яких не перевищує 70 000 Да. У руслі крові циркулюють достатньо тривалий час: період напіввиведення складає близько 10-15 діб. Основними функціями альбумінів є транспортна і трофічна. Завдяки високій гідрофільності, невеликим розмірам і високій концентрації у плазмі крові альбуміни відіграють провідне значення у створенні онкотичного тиску. Зменшення концентрації альбумінів до 30 г/л і нижче призводить до суттєвого зниження онкотичного тиску і розвитку набряків.

2 Глобуліни (20-40 г/л): α1, α₂, β, γ. Молекулярна маса складає 44 000-130 000 Да. Термін циркуляції глобулінів менший, ніж альбумінів: період напіввиведення - до 5 діб. Основними функціями глобулінів є транспортна і захисна.

3 Фібриноген (2-4 г/л). Є найбільшим білком плазми крові. Має провідне значення в процесах зсідання крові та утворенні тромбу.

Співвідношення між альбумінами і глобулінами називається альбумін-глобуліновим коефіцієнтом. У нормі він дорівнює 1,5 - 2,3.

 

Значення електролітів

Основним значенням електролітів плазми крові є створення осмотичного тиску. Росм=7,5 атм (0,3 осмоля, 745 кПа, 5600 мм рт. ст.). Величина осмотичного тиску визначається кількістю розчинених частинок, а не їх розмірами. На 96% осмотичний тиск зумовлений іонами Na⁺ і СІ^-, тому що молекулярна маса NaCl мала і на одну одиницю маси цієї речовини припадає багато молекул.

Розчини, осмотичний тиск яких такий самий, як і у плазмі крові, називаються ізотонічними (наприклад, 0,9% розчин NaCl, розчин Рінгера, Рінгера-Лока, Тіроде, 5% розчин глюкози, гемодез). Розчини з більшим, ніж у плазмі, осмотичним тиском називаються гіпертонічними, а з меншим - гіпотонічними.

У гіпертонічному розчині вода виходить з клітин, клітини ущільнюються, порушується їх нормальний тургор. Це явище називається плазмолізом. У клініці його використовують при підрахунку еритроцитів: кров розводять 4% розчином NaCl, еритроцити ущільнюються і їх легше рахувати.

У гіпотонічному розчині вода заходить у клітини, клітини набухають, виникає клітинний набряк і … руйнування клітин, яке називається гемолізом. В обох випадках життєдіяльність клітин порушується або навіть унеможливлюється (рис.3).

 

 

Рисунок 3

Вимоги до кровозамінників:

1 Ізотонічність. Осмотичний тиск кровозамінників має дорівнювати р _осм плазми. 0,9% розчин NaCl є найпростішим кровозамінником.

2 Збалансований вміст неорганічних солей.

3 Ізоонкотичність. Великі молекули повільно виводяться із русла крові, сприяють більш тривалому відновленню ОЦК. Це - реополіглюкін, гемодез, полідез.

4 рН має дорівнювати рН плазми.

5 Стерильність.

6 Нетоксичність.

 

Класифікація кровозамінників:

1-ша група — протишокові (гемодинамічні):

низькомолекулярні декстрани — реополіглюкін;

середньомолекулярні декстрани — поліглюкін;

препарати желатини — желатиноль.

2-га група — дезінтоксикаційні:

низькомолекулярний полівінілпіролідон — гемодез;

низькомолекулярний полівініловий спирт — полідез.

3-тя група — препарати для парентерального харчування:

білкові гідролізати — гідролізат казеїну,

амінопептид,амінокровін, амінозол, гідролізин;

розчини амінокислот — поліамін, маріамін, фріамін тощо;

жирові емульсії — інтраліпід, ліпофундин;

цукри і багатоатомні спирти — глюкоза, сорбітол, фруктоза.

4-та група — регулятори водно-сольового і кислотно-основного стану: сольові розчини — ізотонічний розчин натрію хлориду, розчин Рінгера, лактосол, розчин натрію гідрокарбонату, розчин трисаміну тощо.

Натрійуретичний рефлекс

Цей рефлекс спрацьовує при зростанні ОЦК. У результаті чого збільшується кількість крові, що надходить до серця. Перерозтягуються стінки передсердь. У відповідь на це міоендокринні клітини передсердь вивільнюють у кров Na-уретичний гормон (атріопептин). Мішенню для нього є дистальні звивисті канальці нирок, де він зменшує реабсорбцію натрію, і, як наслідок, зростає натрійурез, діурез, зменшується ОЦК, Росм зростає.

 

Фізико-хімічні властивості крові:

1 Осмотичний тиск. Росм = 7,5 атм.

2 Щільність (питома вага).Визначається наявністю

розчинних речовин:

р_плазми = 1,025- 1,034 г/см³;

р_крові = 1,050- 1,060 г/см³;

З В'язкість - внутрішнє тертя, яке зумовлене тертям формених елементів між собою та із судинною стінкою. В'язкість створює опір кровотоку. В'язкість рідини визначають відносно в’язкості води, яку беруть за 1.

В'язкість плазми = 1,7 - 2,2.

В'язкість цільної крові = 5.

Фактори, які впливають на в'язкість:

1) гематокрит (чим більша кількість еритроцитів,тим більша

в’язкість);

2) кількість білків (чим більша кількість білків,тим більша

в’язкість).

4 Активна реакція крові (рН).

рН крові - зворотний логарифм концентрації іонів водню. рН обумовлено співвідношенням у крові водневих (Н⁺) та гідроксильних (ОН) іонів.

рН арт. крові = 7,4.

рН вен. крові = 7,36.

Зменшення рН (закислення крові) називається ацидозом. Підвищення рН (улужнення крові) називається алкалозом.

Тривалий зсув рН навіть на 0,1 - 0,2 може стати смертельним. Крайніми межами змін рН, сумісними із життям, є значення 7,0 - 7,8. Але ці коливання не повинні бути тривалими, бо порушення рН може призвести до загибелі організму.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

 

1 Функції крові.

2 Об’єм циркулюючої крові (ОЦК). Фактори, які визначають ОЦК.

3 Склад периферичної крові.

4 Гематокрит. Фактори, які визначають гематокрит. Методи

визначення гематокриту.

5 Значення води.

6 Склад і значення білків плазми крові.

7 Роль онкотичного тиску в перерозподілі води в організмі.

8 Значення електролітів плазми крові.

9 Поняття про ізотонічні, гіпотонічні і гіпертонічні розчини.

10 Вимоги до кровозамінників.

11 Поняття про плазмоліз і гемоліз клітин.

12 Осмотичний тиск плазми крові. Функціональна система, що

забезпечує сталість осмотичного тиску.

13 Фізико-хімічні властивості крові.

14 Активна реакція крові. Механізми забезпечення сталості рН.

15 Принципи функціонування буферних систем.

16 Показники кислотно-основного стану крові.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

Задача 1

Розрахуйте скільки плазми і формених елементів є в людини, якщо відомо, що маса цієї людини 60 кг, гематорит - 40%. Об’єм циркулюючої крові у межах норми. Оцініть отримані величини.

Задача 2

Гідростатичний тиск в артеріальній частині капіляра становить 30 мм рт. ст., а в міжклітинній рідині – 8 мм рт. ст. Онкотичний тиск плазми – 25 мм рт. ст., а онкотичний тиск інтерстицію становить 60% від онкотичного тиску плазми. В якому напрямку буде рухатися рідина? Розрахуйте тиск, який буде визначати цей рух.

Задача 3

Розрахуйте, в якій концентрації можна переливати у кров пацієнта розчин глюкози, щоб не порушити нормальний осмотичний тиск плазми крові (Р_осм плазми = 300 мосм)

Задача 4

Визначте концентрацію водного розчину натрію хлориду, який би мав такий самий осмотичний тиск, як і плазма. Осмолярність плазми (концентрація осмотично активних речовин) становить 300 мосм/л.

Задача 5

До рівних об’ємів води, плазми крові і цільної крові додали кислоту до зміни pH. Якими повинні бути (порівняно) об’єми реактиву для кожної рідини?

 

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1 Частина об’єму крові, яку займають еритроцити називається:

А об’ємним індексом;

В в’язкістю;

С швидкістю осідання еритроцитів (ШОЕ);

D кольоровим показником;

E гематокритом;

F правильної відповіді немає.

2 До катіонів плазми крові належать іони:

А натрию;

В хлору;

С бікарбонату;

D калію;

Е кальцію;

F фосфату;

H магнію;

G сульфату.

3 Назвіть основну функцію електролітів плазми крові:

А створення гідродинамічного тиску;

В створення гідростатичного тиску;

С створення онкотичного тиску;

D створення осмотичного тиску;

Е створення в’язкості крові;

F транспорт білків;

G правильної відповіді немає.

4 У створенні онкотичного тиску плазми крові найбільше значення мають:

А електроліти;

В альбуміни;

С глобуліни;

D еритроцити;

Е лейкоцити;

F правильної відповіді немає.

5 Які функції виконують білки плазми крові:

А участь у гемостазі;

В захисна функція;

С транспортна функція;

D правильної відповіді немає?

6 Назвіть випадки, в яких зменшується величина гематокриту:

А збільшення вмісту еритроцитів в одиниці об’єму крові;

В зменшення вмісту еритроцитів в одиниці об’єму крові;

С зменшення об’єму плазми крові;

D збільшення об’єму плазми крові;

Е правильної відповіді немає.

7 Від вмісту яких клітин залежить в’язкість крові:

А моноцитів;

В лімфоцитів;

С тромбоцитів;

D еозинофілів;

Е базофілів;

F еритроцитів;

G нейтрофілів;

Н правильної відповіді немає?

8 Назвіть компоненти гідрокарбонатної буферної системи:

А гідрокарбонат кальцію;

В гідрокарбонат калію;

С гідрокарбонат магнію;

D вугільна кислота;

Е соляна кислота;

F правильної відповіді немає.

9 У нормі рН артеріальної крові дорівнює:

А 7,32;

В 7,36;

С 7,40;

D 7,44;

Е правильної відповіді немає.

10 Назвіть зміни, при яких зменшиться інтенсивність фільтрації у капілярах:

А збільшення онкотичного тиску крові в капілярах;

В зменшення онкотичного тиску крові в капілярах;

С збільшення онкотичного тиску в інтерстиції;

D зменшення онкотичного тиску в інтерстиції;

Е збільшення гідростатичного тиску крові в капілярах;

F зменшення гідростатичного тиску крові в капілярах;

G збільшення гідростатичного тиску в інтерстиції;

Н зменшення гідростатичного тиску в інтерстицій.

11 Яка величина осмотичного тиску в нормі:

А 7,5 атм.

В 7,6 мм рт.ст.

С 56 атм.

D 74 мм рт.ст.

Е правильної відповіді немає.

12 рН крові 7,32 свідчить про:

А норму;

В ацидоз;

С алкалоз;

D гіповолемію;

Е гіперволемію;

F правильної відповіді немає.

13 Що відбувається з клітиною у гіпертонічному розчині:

А набряк;

В гемоліз;

С плазмоліз;

D миттєва загибель;

Е правильної відповіді немає?

14 У нормі кількість крові в організмі людини складає:

А 1/5 маси тіла;

В 10 - 15% маси тіла;

С 6 – 8% маси тіла;

D 4 – 5% маси тіла;

Е правильної відповіді немає.

15 Основними буферними системами тканин є:

А гемоглобіновий буфер;

В гідрокарбонатний буфер;

С фосфатний буфер;

D білковий буфер;

Е правильної відповіді немає.

ТЕМА 2 ФІЗІОЛОГІЯ ЕРИТРОЦИТІВ

 

Поняття про еритрон

Еритрон - це загальна маса еритроцитів в організмі (ті, які циркулюють, депоновані, ті, що містяться в органах утворення та руйнування), а також механізми регуляції їх кількості.

Функції еритроцитів

1 Дихальна функція. Транспорт кисню - є основною функцією еритроцитів, оскільки ця функція в організмі людини виконується тільки ними.

2 Транспортна функція. Транспорт СО₂, білків, гормонів.

3 Буферна функція. Підтримка рН крові за рахунок гемоглобінової буферної системи.

4 Підтримка реологічних властивостей крові, а саме в'язкості (при зростанні кількості еритроцитів в'язкість зростає, при зменшенні - зменшується).

5 Забезпечення групової приналежності крові. На мембрані еритроцитів знаходяться аглютиногени, які визначають групу крові.

6 Участь у підтримці водно-сольового обміну. Еритроцити здатні абсорбувати на поверхні воду, чим підвищують р_осм або іони, чим зменшують р_осм).

7 Беруть участь у гемостазі. Еритроцити входять до складу червоного тромбу, є матрицею для утворення протромбінази. Зруйновані еритроцити сприяють гіперкоагуляції і тромбоутворенню.

 

Кількість еритроцитів

В усій крові людини міститься 25 * 10¹² еритроцитів. Якщо ці еритроцити укласти в ланцюг по одному, то його довжина буде 200 000км. Цим ланцюгом можна 5 разів оперезати Землю по екватору.

У периферичній крові кількість еритроцитів складає для чоловіків 4 - 5 ×10¹² /л, для жінок - 3,5 - 4,5 · 10¹²/л.

Зменшення кількості еритроцитів називається еритропенією, або анемією. Вона буває абсолютною і відносною.

Абсолютна еритропенія - це зменшення загальної кількості еритроцитів в організмі. Її причинами можуть бути посилений гемоліз еритроцитів (при дії радіації, отрут, токсинів, переливанні несумісної крові), крововтрата, ослаблення або припинення еритропоезу (внаслідок дефіциту факторів кровотворення - заліза, вітамінів В₆, В12, фолієвої кислоти; недостатності еритропоетинів при патологіях нирок; пригнічення кровотворної функції червоного кісткового мозку).

Відносна еритропенія- зменшення кількості еритроцитів в одиниці об'єму крові при розрідженні крові. Її причинами можуть бути затримка води в організмі при захворюваннях нирок та введення кровозамінників.

Збільшення кількості еритроцитів називається еритроцитозом. Він буває абсолютним і відносним.

Абсолютний еритроцитоз - це збільшення кількості еритроцитів в організмі. Він пов’язаний з посиленням еритропоезу внаслідок зменшення парціального тиску кисню в повітрі при підйомі на висоту, з утворенням великої кількості еритропоетинів при гіпоксії у хворих з хронічними захворюваннями легень і серця;

Відносний еритроцитоз - це збільшення кількості еритроцитів в одиниці об'єму крові при згущенні крові. Його причини: активне потовиділення, блювання, проноси, опіки, шок, холера, дизентерія, важка м'язова робота (внаслідок виходу еритроцитів із селезінкового кров'яного депо).

Діаметр еритроцитів

Діаметр еритроцита дорівнює в середньому 7,5 мкм. Розподіл еритроцитів крові по діаметру у здорової людини відповідає кривій нормального розподілу, або кривій Прайса-Джонса.

Число

клітин

120

Здоровий

100

80

60 Перніціозна анемія

 

20

 

 

1 3 5 7 9 11 Діаметр,мкм

Рисунок 4 – Крива Прайса-Джонса

 

У здорової людини основна кількість еритроцитів має діаметр 7,5 мкм. У крові наявні також еритроцити більшого і меншого діаметра, але їх кількість незначна. При порушенні еритропоезу відбувається зсув кривої Прайса-Джонса. При макроцитозі суттєво зростає число еритроцитів з діаметром більшим 8 мкм (діаметр окремих еритроцитів може досягати 12 мкм) – крива зміщується вправо. При мікроцитозі збільшується кількість еритроцитів з діаметром менше за 6 мкм (у окремих клітин навіть 2,2 мкм) – крива зміщується вліво. При перніціозній анемії спостерігається пойкілоцитоз – стан, при якому в крові циркулюють еритроцити різної форми.

Пластичність еритроцита

Це здатність еритроцита змінювати форму. Завдяки пластичності, еритроцит здатний проходити через капіляри, діаметр яких у 2 рази менший, ніж діаметр самого еритроцита. Пластичність забезпечується білком спектрином, який знаходиться в мембрані і стромі еритроцита. Спектрин становить 75% від усіх білків еритроцита. Його значення полягає в тому, що він:

1) утворює цитоскелет і забезпечує зберігання форми;

2) надає еластичності мембрані. За рахунок здатності до скорочення він дозволяє еритроцитам змінювати форму.

Рисунок 5

 

Структура гемоглобіну

Гемоглобін (Нb) – це червоний пігмент, хромопротеїн, який знаходиться в еритроцитах і переносить кисень.

В організмі людини масою 70 кг міститься близько 900 грамів гемоглобіну.

В одному еритроциті знаходиться близько 400 млн молекул гемоглобіну (або приблизно 29 пг).

Молекулярна маса гемоглобіну – 64 450.

Гемоглобін має глобулярну молекулу, утворену чотирма субодиницями. Кожна субодиниця містить гем. Гем – це залізовмісна сполука, похідна порфірину. Молекула гемускладається з 4 пірольнихкілець. У центрі неї розміщений іон Fе²⁺ .

 

 

Рисунок 6

 

Гем зв’язаний з поліпептидом. Комплекс поліпептидів називають глобіновою частиною молекули гемоглобіну (глобіном). У кожній молекулі гемоглобіну є дві пари поліпептидів (ланцюгів). Кожний ланцюг містить більше 140 амінокислот. Залежно від кількості і послідовності амінокислот розрізняють 4 типи ланцюгів: α, β, γ, Δ (α – 141, β - 146, γ - 146 амінокислот).

 

Рисунок 7 -Схематичне зображення молекули гемоглобіну А. Показано 2α- і 2β-ланцюги, кожний із яких з’єднаний з гемом. Гем зображено у вигляді дисків

 

Основні форми і сполуки гемоглобіну

 

Залежно від виду білкових ланцюгів розрізняють такі форми гемоглобіну в нормі;

• Нb Р (примітивний) міститься у ембріона перші 7-12 тижнів.
• Нb F (фетальний, fetus -- плід) міститься у плода. З'являється на 9-му тижні. Складається з 2α- і 2γ- ланцюгів. Нb, F відрізняються кращою здатністю приєднувати і транспортувати кисень (це пов’язано з меншою спорідненістю НbF до 2,3-ДФГ). Тому у крові плода, незважаючи на нижчу напругу О₂, утворюється достатня кількість HbO_2. У нормі після народження фетальний гемоглобін замінюється гемоглобіном дорослих.
• НbA₁ (adult - дорослий). Містить 2α- і 2β- ланцюги. НbA₁становить 95% гемоглобіну дорослої людини.
• НbА₂ - містить 2 - і 2∆- ланцюги. Становить 5% гемоглобіну дорослої людини.

При деяких спадкових захворюваннях виникає дефект генів, що кодують α- або β – ланцюги, і синтез Нb порушується. Ці захворювання називають талаcеміями.

При α-таласемії порушується синтез α-ланцюгів. Еритроцити нагадують форму мішеней, тому а -таласемію називають мішенеподібною анемією. При β-таласемії порушується синтез β - ланцюгів (хвороба Кулі).

До патологічних змін Нb відносять також і порушення первинної структури ланцюгів гемоглобіну. Мутантні гени, які продукують аномальні гемоглобіни, досить поширені. У людей описано багато форм аномальних гемоглобінів. Наприклад, якщо в β- ланцюгу глютамінова кислота заміщується на валін, утворюється патологічний HbS. У відновленому стані його розчинність зменшується в 100 разів, і він випадає в осад. Утворюються кристал