Fyziológia krvi Krv - červená tekutina Percento krvi v telesnej hmotnosti 5 - 8% objemu krvi
Fyziológia krvi Krv - červená tekutina Podiel krvi na telesnej hmotnosti: 5-8% Objem krvi (dospelí): 4-6 l Funkcie: 1. Transportná funkcia (dýchacie plyny, živiny, hormóny) 2. Obranná funkcia 3. Ochrana pred stratou krvi 4. Výživová funkcia 5. Ph -regulácia (pH krvi: 7,4) 6. Osmolalita (290 mosmol/kg) (častice na kg rozpúšťadla) 7. Termoregulácia Vyšetrenie krvi na jej zložky, jedno z najbežnejších diagnostických opatrení v medicíne, umožňuje nahliadnuť aj do možných funkčných porúch tie tkanivá, ktoré sú inak ťažko prístupné na priamu analýzu. Zloženie: 1. Krvná plazma voda + rozpustené látky: (90%) -anorganické látky -organické látky 2. Krvinky Erytrocyty (červené krvinky) Leukocyty (biele krvinky) Trombocyty (krvné doštičky) 1
Podiel vody na telesnej hmotnosti: u novorodencov asi 70% u dospelých asi 60% Relatívny obsah vody v tele závisí od tukových zásob a pohlavia. Obsah vody a hmotnostné percento niektorých tkanív Tukové kosti Koža Svaly Vnútorné orgány Obsah vody 10-30% 22% 72% 76% 68-83% Hmotnostné percento 10% 16% 18% 42% 14% Priemerná denná vodná bilancia dospelých Uvoľňovanie vody (l) Absorpcia vody (l) Pľúca a pokožka (Perspiratio insensibilis) Sekrécia potu (Perspiratio senzibilis) Výkaly (výkaly) Moč 0,9 0,2 0,1 1,2 Pitná strava Oxidačná voda voda na g sacharidov na g tuku na g bielkovín 1,2 0,9 0, 3 0,60 ml vody 1,09 ml vody 0,44 ml vody Spolu 2,4 2,4 Enterálna reabsorpcia vody: 10 l/deň! Pitné jedlo Sekréty zo slinných žliaz, žalúdka, čriev, žlčníka, pankreasu: 2/3 v tenkom čreve, zvyšky v hrubom čreve (1% zostáva vo výkaloch) 2
fakultatívne močovina kreatinín kyselina močová amónny obligát Minimálna potreba vody pre dospelých: približne 1,4 l/deň Perspiratio insensibilis: 0,9 l/deň vylučovanie močových látok: 0,5 l/deň celkový priestor tekutín v tekutine (kompartmenty) tela intracelulárna tekutina (cca. 2/3) Extracelulárna tekutina Extracelulárna tekutina (približne 1/3) - Krvná plazma (intravaskulárny priestor) - Intersticiálna tekutina (z buniek - okrem krviniek - bezprostredne obklopujúca tekutinový priestor) - Transcelulárna tekutina (tekutinou vyplnené priestory uzavreté epitelami) Medzery v pohrudnici, pobrušnici, Perikardiálne komory očí Cerebrospinálne likérové priestory 3
Môže sa merať veľkosť kvapalinových priestorov - odvodnenie (za experimentálnych okolností) - metóda riedenia indikátora: m = c V m 1 = m 2 c 1 V 1 = c 2 V 2 mc 1 V 1 m 1 V = V c 2 = = c 2 c 2 Rovnomerná distribúcia! Celotelová tekutina - ťažká voda (D 2 O), trícium Extracelulárna tekutina - inulín Objem plazmy Evansova modrá, výrazné plazmatické bielkoviny Výpočty objemov, ktoré sa nedajú priamo merať Intracelulárna tekutina = Celá tekutina - Extracelulárna tekutina Kvantitatívne zloženie krvi 4
Hematokrit: Podiel krvných buniek (erytrocytov) v krvnom objeme. 0,40-0,54 40-54% (pre mužov) 0,37-0,47 37-47% (pre ženy) buffy coat podľa Wintrobe Stanovenie hematokritu Metóda mikrohematokritu Centrifugácia Plazmatické krvinky a = Hematokrit Koncentrácie elektrolytov: Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Cl - HCO 3 - fosfát mmol/l 138-151 3,4-5,2 2,4-2,8 0,8-1,1 101-111 21-28,5 1,0-1,4 organické látky v ľudskej plazme: bielkoviny glukóza zvyškové dusíkaté látky močovina aminokyseliny kyselina močová kreatinín tuky triglyceridy mastné kyseliny steroidy fosfolipidy cholesterol organické kyseliny 60-80 g/l 4,2 5,9 mmol/l 15-30 mmol/l 2,5 10,3 mmol/l 3–5 mmol/l 150–400 µmol/l 70–140 µmol/l 4,5–10 g/l 0,6–2,4 mmol/l 0,3– 0,9 mmol/l 4-6,5 mmol/l 2-3 mmol/l 3,6-5,17 mmol/l 4-6 mmol/l zvyškový dusík (zvyškový N) Látky: -vylučovanie bielkovín obsahujúcich dusík- a purínový metabolizmus aminokyselín 5
Plazmatické proteíny Zmes asi 100 rôznych proteínov. Pečeň (+ endotel, leukocyty) ich syntetizuje. Funkcie: hormóny transportnej funkcie sú chránené pred rýchlou degradáciou a vylučovaním (cirkulujúca skladovacia forma) generovanie koloidného osmotického tlaku (25 mmhg) funkcia pufru ochrana pred stratou krvi obranná funkcia nutričná funkcia frakcionácia plazmatických proteínov ultracentrifúga: špecifická hmotnosť molekúl určuje rýchlosť sedimentácie. Elektroforéza: Migrácia rozpustených, elektricky nabitých častíc v elektrickom poli priameho napätia. Imunoelektroforéza: keď sa proteínový antigén stretne so sérovou protilátkou, dôjde k vyzrážaniu (imunologická reakcia). Elektroforéza Albumín (60%) α 1-globulíny α 2-globulíny β-globulíny Fibrinogén γ-globulíny 6
2016.10.18. Proteínové frakcie ľudskej krvnej plazmy Lipoproteíny: transport lipidov Triedy lipoproteínov Chylomikróny VLDL (lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou) LDL (lipoproteíny s nízkou hustotou) HDL (lipoproteíny s vysokou hustotou) (%) 1,5-2,5 5-10 20-25 40 -55 lipidov (%) 97-99 90-95 75-80 45-60 chylomikrónov a VLDL: bohaté na triacylgliceríny. Zaisťujú transport týchto lipidov (z tenkého čreva do periférnej krvi/z pečene do periférie) LDL: obsahuje najväčšie množstvo cholesterolu a esterov cholesterolu, transportuje cholesterol krvnými cievami do buniek tela (arteriosklerotické zmeny v stene tepien!) HDL: spätný transport nadbytočného množstva Cholesterol v pečeni 7
Krvné bunky Počet krvných buniek (na μl krvi) Leukocyty 6 000 - 8 000 Granulocyty Neutrofily Eozinofily Bazofily Lymfocyty Monocyty Erytrocyty Ženy: 4,3-4,7 x 106 Muži: 4,8-5,2 x 106 Krvné doštičky 150 000-300 000 diferenciálneho krvného obrazu (%) 60-80 1-5 0-1 20-30 2-6 krviniek má obmedzenú životnosť: niekoľko hodín (neutrofilné granulocyty) niekoľko mesiacov (erytrocyty) mnoho rokov (niektoré lymfocyty) 2 000 000 erytrocytov/s vyrobené! Krvotvorné tkanivo u plodu: slezina a pečeň u dospelých: v červenej kostnej dreni (1,5 kg) epifýzy dlhých tubulárnych kostí rebrá hrudnej kosti 8
Vývoj a diferenciácia krvných buniek Pluripotentné kmeňové bunky: sebareprodukcia Diferenciácia Hematopoetické rastové faktory: IL: interleukíny SCF: faktor kmeňových buniek CSF: faktor stimulujúci kolónie Epo: erytropoetín TPO: trombopoetín androgény hormóny štítnej žľazy rastový hormón? CFU = jednotka tvoriaca kolónie 4 - 6 dní EPO: erytropoetín retikulocyty Retikulocyty sú posledným predbežným štádiom zrelých erytrocytov bez intracelulárnych štruktúr. Normálny počet retikulocytov: 0,5 - 1% erytrocytov. Každé zvýšenie erytropoézy vedie k zvýšeniu a každé zníženie k zníženiu počtu retikulocytov. 9
Diferenciácia: Erytropoetín (glykoproteín, 34 000 Da) Produkcia: peritubulárne bunky obličiek (90%), pečene (10%). Erytropoetín stimuluje progenitorové bunky v kostnej dreni. Androgény, tyroxín a rastový hormón zvyšujú účinky erytropoetínu. Ďalšie faktory: Fe 2+, vitamín B 12, kyselina listová HIF-hypoxiou indukovateľný faktor (transkripčný faktor) Erytropoetínové faktory angiogenézy, transferín kmeňových buniek proerytroblast erytropoetín erytrocytový prísun kyslíka 1. Objem krvi 2. Počet erytrocytov 3. Koncentrácia hemoglobínu 6. Pomalý prietok krvi 5. Pľúcna choroba 4. Pomalý prietok krvi