Навчальні цілі icon

Навчальні цілі




НазваНавчальні цілі
Сторінка1/8
Дата15.07.2012
Розмір1.74 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7   8

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 специфічні транспортні 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 ?2-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.

Ронк = 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 (Рф):

Рф = (Ргк +Рот) - (Ргт + Рок),


ргк - гідростатичний тиск крові;

рот - онкотичний тиск тканинної рідини;

ргт - гідростатичний тиск тканинної рідини;

рок - онкотичний тиск крові.


Якщо Рф >0 - здійснюється фільтрація.

Якщо Рф<0 - здійснюється реабсорбція.

Фільтрації сприяє зростання ргк і рот, а реабсорбції - зростання ргт і рок

В артеріальному кінці капіляра

Рф = (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 Рф = 0, і вихід рідини припиняється.

У венозному кінці капіляра

Рф = (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 Рф в артеріальній частині капіляра (Рф = 9 мм рт ст.) більший, ніж у венозній частині (Рф = - 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): ?1, ?2, ?, ?. 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.


Функціональна система, що забезпечує сталість осмотичного тиску

Осмотичний тиск є важливою фізіологічною константою. Будь-яке відхилення осмотичного тиску від нормальних величин викликає перерозподіл води між клітиною і середовищем.

Для підтримки осмотичного тиску на сталому рівні в організмі існує функціональна система, яка складається із зовнішньої і внутрішньої ланок. В основі зовнішньої ланки лежать поведінкові реакції, спрямовані на нормалізацію осмотичного тиску. Якщо осмотичний тиск плазми крові зростає, виникає відчуття спраги і людина п’є воду. Якщо ж осмотичний тиск зменшується, виникає бажання поїсти солоного. В основі внутрішньої ланки лежать місцеві і загальнорефлекторні механізми. Місцеві механізми - це процеси , які відбуваються на рівні самої крові. При зниженні осмотичного тиску надлишок води зв'язується з низькомолекулярними білками, форменими елементами і росм зростає. При збільшенні осмотичного тиску надлишок солей адсорбується на формених елементах і транспортується до певних органів (К+, Са2+ - до м'язів, Са2+, РО4 - до кісток, Na+ , Fe2+ - до печінки, Na+ , Cu2+ - до селезінки, Na+ , Са2+ , Zn2+ - до підшлункової залози) і росм зменшується.

Ці механізми діють протягом декількох годин, і, якщо Росм не нормалізується, включаються загальнорефлекторні механізми.

Для підтримки росм існує 3 рефлекси:

  1. осморегулювальний;

  2. волюморегулювальний;

  1. Na-уретичний.



Осморегулювальний рефлекс

При збільшенні осмотичного тиску подразнюються осморецептори (периферичні - у судинах, серці, печінці, селезінці та центральні - у гіпоталамусі).

Від осморецепторів імпульси йдуть у супраоптичне і паравентрикулярні ядра гіпоталамуса, де утворюється АДГ (антидіуретичний гормон). По аксонах він транспортується в нейрогіпофіз і вивільнюється в кров. Це основний гормон, що зберігає воду в організмі.

Його мішенню є дистальні звивисті канальці та збиральні трубки нефрону. У дистальних звивистих канальцях АДГ взаємодіє з - рецепторами на базолатеральних мембранах клітин, активується вихід із клітин гіалуронідази, яка розщеплює гіалуронову кислоту міжклітинного простору, в результаті проникність епітелію канальців для води зростає. У збиральних трубках АДГ взаємодіє з V2-рецепторами, активується аденілатциклазна система, збільшується утворення цАМФ, який дифундує на апікальну мембрану, де активує проникність мембрани для води, Із V1-рецепторами АДГ взаємодіє у кровоносних судинах. Це призводить до утворення інозитолтрифосфату (ІТФ) і діацилгліцеролу (ДАГ), зниження кількості цапф і звуження судин. З цим ефектом пов'язана друга назва гормону - вазопресин.

Зниження осмотичного тиску, як правило, пов'язане зі зниженням рівня натрію в плазмі крові. Гіпонатріємія стимулює виділення нирками реніну. Ренін активує утворення ангіотензину II, який сприяє секреції альдостерону корковою речовиною наднирників. Мішенню альдостерону є дистальні звивисті канальці нефрону, де він посилює реабсорбцію іонів натрію, відновлюючи нормальний вміст натрію в плазмі. У результаті осмотичний тиск зростає.


Волюморегулювальний рефлекс

Цей рефлекс починає спрацьовувати при зменшенні ОЦК на 7 - 15% (ця зміна супроводжується зростанням росм). При цьому відбувається збудження волюморецепторів судин, внутрішніх органів і порожнин. Від волюморецепторів імпульси йдуть у гіпоталамус до супраоптичного і паравентрикулярного ядер. Тут утворюється АДГ, який посилює реабсорбцію води в нирках і викликає збільшення ОЦК і зменшення росм.


^ 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:

рплазми = 1,025- 1,034 г/см3;

ркрові = 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.


Механізми забезпечення сталості рН

Оскільки рН крові є одним із важливих гомеостатичних показників, його підтримка на сталому рівні забезпечується багатьма органами і системами організму.

Першою „ланкою захисту" сталого рН є буферні системи крові. Кожна буферна система складається з двох сполук - слабкої кислоти і спряженої з нею сильної основи. У процесі метаболізму кислих продуктів утворюється більше, ніж лужних, тобто загроза ацидозу в організмі більша. Тому в буферній парі кислота - основа ємність лугів більша і буферні системи більш стійкі до дїї кислот. Так, для зсуву рН у лужний бік до плазми крові потрібно додати у 40 - 70 разів більше NaOH, ніж до води, а для зсуву рН в кислий бік у 300 - 350 разів більша НСL.

У крові існує 4 буферні системи:

    1. Гідрокарбонатна.

    2. Фосфатна.

    3. Гемоглобінова.

    4. Білкова.


Гідрокарбонатна буферна система складається з вугільної кислоти - Н2СО3 і гідрокарбонату натрію - NaHCO3 у співвідношенні 1 : 20. Принцип її функціонування полягає в такому: при надходженні в кров кислоти (наприклад, молочної, С3Н6Оз), яка є більш сильною, ніж вугільна, лужний резерв забезпечує обмін іонами з утворенням вугільної кислоти, яка дисоціює на вуглекислий газ і воду:

СН3– СН–СООН + NaHCO3 CH3 – CH – COONa + Н2CO3.

OH ОН CO2 H2O

Молочна кислота

Особливо активно цей процес відбувається в легенях, де СО2 одразу вивільнюється з організму, що, у свою чергу, забезпечує підтримку рН на сталому рівні і запобігає ацидозу.

У випадку вивільнення в кров лужних продуктів кислотний резерв забезпечує обмін іонами з утворенням бікарбонату і води:




R+OH- + H+HCO-3 - RHCO3 + H2 O.


RHCO3 іде на поповнення буфера або вивільнюється через нирки. Зв'язування НСО3Ї призводить до дефіциту СО2 і вивільнення його через легені зменшується.

Таким чином, гідрокарбонатний буфер є найбільш мобільним, досить потужним ( ємність 13%), тісно пов'язаний з дихальною системою.

Фосфатна буферна система складається з кислої натрієвої солі фосфорної кислоти (NaH2PO4) і основної (Nа2НРО4) у співвідношенні 1 : 4. Вона функціонує за тим самим принципом, що й гідрокарбонатний буфер. У зв'язку з невеликим вмістом у крові фосфатів ємність цієї системи низька (5% загальної ємності).

Гемоглобінобий буфер представлений відновленим гемоглобіном (ННЬ) і калієвою сіллю окисненого гемоглобіну (КНЬО2).

У капілярах тканин у зв'язку з накопиченням кислих метаболітів виникає загроза закиснення крові, і гемоглобін поводить себе як луг:

КНbO2 ? O2 + КHb (реакція дезоксигенації).

Гемоглобін, звільнений від кисню, має більшу здатність до приєднання протонів Н+:

KHb + HRЇ ? HHb + KRЇ;

HHb + CO2 ? HHbCO2;

ННbCО2 транспортується в легені;

HHbCO2 ? CO2 + HHb.

У легенях внаслідок вивільнення СО2 виникає загроза улужнення крові, і гемоглобін поводить себе як кислота.

HHb: 1) джерело протонів: HHb ? H+ +HbЇ ;

2) сприяє утворенню Н2СО3, яка також

дисоціює з утворенням протонів:

HHb + KHCO3 KHb + H2CO3.



Н+ HCO3Ї


Білкова буферна система представлена білками, які в кислому середовищу поводять себе як луги, зв'язуючи кислоти, у лужному, навпаки, реагують як кислоти, зв'язуючи луги. Амфотерність білків визначається амінокислотами, особливо карбоксильними групами і аміногрупами:


COOH - джерело Н +

R

NH2 - зв’язує Н+


Ємність цієї буферної системи становить 7%.

Буферні системи є не тільки в крові, а й у тканинах, де вони зберігають рН на сталому рівні. Основними буферами тканин є білковий і фосфатний буфери.

Слід відзначити, що буферні системи лише викликають зменшення вираженості зсуву рН, але не запобігають повністю його змінам. Тому для ефективної підтримки кислотно-основної рівноваги до них приєднуються інші органи і системи. Для швидкої компенсації рН вмикаються легені за рахунок їх здатності регулювати кількість виділеної вуглекислоти. Компенсаторні реакції нирок у вигляді пригнічення реабсорбції гідрокарбонату, процесів ацидогенезу і амоніогенезу розвиваються поступово через 6-12 годин або навіть днів. У підтримці сталого рН беруть участь й інші органи. Так, потові залози здатні виділяти деякі недоокиснені продукти обміну (молочну кислоту), печінка використовує молочну кислоту крові для біосинтезу глікогену, серце використовує молочну кислоту як окислювальний субстрат.


Показники кислотно - основного стану крові

  1. рН = 7,36-7,4.

  2. Парціальна напруга СО2 артеріальної крові (рСО2) = 35 - 45 мм рт.ст.




  1. Актуальний бікарбонат крові (лужний резерв крові) - істинна концентрація бікарбонатного іона НСО3- при фактичному стані артеріальної крові у кровоносному руслі.

АВ = 22 - 25 ммоль/л.


  1. Стандартний бікарбонат крові (SB) - концентрація бікарбонатного іона НСОз- при повному насиченні гемоглобіну киснем (відображає зсув рН, не пов'язаний із диханням).

У нормі SB = АВ .


  1. Буферні основи (ВВ) - загальна сума концентрації всіх іонів крові, які мають буферні властивості при повному насиченні крові киснем.

ВВ = 40 - 48 ммоль/л.

Особливістю цього показника є те, що його величина майже не залежить від змін рСО2 , це дозволяє оцінити стан кислотно-лужної рівноваги організму незалежно від стану респіраторних і нереспіраторних (метаболічних) функцій.

  1. Надлишок буферних основ (ВЕ) - різниця між кількістю буферних основ у піддослідного і стандартними величинами.

HBO = - 2,5 + 2,5.


Вікові особливості фізико-хімічних властивостей крові

У новонароджених і дітей першого року життя фізико-хімічні властивості крові відрізняються від показників у дорослих. Так, у новонароджених вищі питома вага і в’язкість крові, що обумовлено більшою концентрацією еритроцитів. До кінця першого місяця життя названі показники знижуються і наближаються до таких у дорослих або стають незначно меншими.

Плацентарний кровообіг і особливо пологи утруднюють газообмін. Тому перед народженням у дітей спостерігається виражений ацидоз ( рН до 7,13-7,23). Протягом перших годин (або днів) після народження ацидоз поступово зникає.

У новонароджених концентрація білків плазми крові менша (50-56 г/л). Рівня дорослих білки плазми крові досягають лише у 3-4 роки. Для новонароджених характерна висока концентрація ?-глобулінів, які він отримує від матері. До кінця третього місяця їх вміст знижується, але в майбутньому, за рахунок утворення власних антитіл, починає поступово зростати. Концентрація ?- і ?-глобулінів досягає рівня дорослих до кінця першого року життя.

При старінні більшість фізико-хімічних показників крові (рН, осмотичний тиск, концентрація натрію і калію, в’яз­кість) залишаються сталими. Інші показники можуть змінюватись. Так, прискорюється ШОЕ, знижуються осмотична резистентність еритроцитів, гематокрит, абсолютна і відносна концентрації альбумінів.


^ СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

  1. Нормальна фізіологія / За ред. В.І.Філімонова. – К.: Здоров’я, 1994. – С. 244-253.

  2. Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1984.- С. 211 – 217.

  3. Физиология человека : В 3 томах. Пер. с англ.; Под ред.

Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996. – Т.2. - С. 416 – 422.

  1. Вільям Ф.Ганонг. Фізіологія людини / Переклад з англ. – Львів: Бак, 2002. – С.495-496, 669-677.


^ 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 (Росм 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 росм або іони, чим зменшують росм).

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


Загальна функціональна характеристика еритроцитів


1 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, 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).


Методи підрахунку кількості еритроцитів

1 Підрахунок за допомогою автоаналізатора, який грунтується на електропровідності еритроцитів.

2 Підрахунок за допомогою целоскопа, в основі якого лежить поглинання світла еритроцитами.

3 Підрахунок за допомогою камери Бюркера з сіткою Горяєва.


1 Форма еритроцитів

Еритроцит має форму двоввігнутого диска, який при поперечному розтині нагадує гантелі. Саме така форма сприяє оптимальному виконанню основної дихальної функції еритроцитів. Ця форма забезпечує:

1) збільшення дифузійної поверхні еритроцита. Завдяки саме такій формі, площа поверхні еритроцита на 20% більша, ніж та, яку б він мав у формі кулі.

Загальна поверхня всіх еритроцитів дорівнює 3800 м2, що в 1,5 тис. разів більше, ніж площа поверхні тіла людини;

2) зменшення дифузійної відстані. В еритроциті немає ні однієї точки, яка б знаходилася більше ніж на 0,85 мкм від поверхні. Якби еритроцит мав форму кулі, його центр знаходився б на відстані 2,5мкм від поверхні.


  1. 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



40




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.

3 Еритроцит є без'ядерною клітиною

Втрата ядра призвела до:

1) збільшення ємності еритроцита (він майже повністю заповнений гемоглобіном);

2) зменшення використання кисню. Еритроцит споживає у 200 разів менше кисню, ніж його ядерні попередники. Парадокс, але еритроцит, забезпечуючи киснем весь організм, використовує найменшу його частку;

3) відсутність ядра за наявності еластичної мембрани дозволяє еритроциту легко змінювати форму і проходити через дрібні капіляри.


4 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.


5 Осмотична резистентність еритроцитів

Це властивість мембрани еритроцитів протидіяти осмотичному гемолізу.

Осмотичний тиск еритроцита незначно перевищує осмотичний тиск плазми крові. Тому вода заходить в еритроцит, що забезпечує нормальний тургор клітини. У гіпотонічному розчині вода заходить в еритроцит, викликає його набухання і розрив мембрани. Це явище називається осмотичним гемолізом.

Мірою осмотичної резистентності є концентрація гіпотонічного розчину, в якій починається гемоліз. В нормі у людини руйнування найменш стійких еритроцитів починається у 0,54% розчині NаСl. Це значення називається мінімальною осмотичною резистентністю. При концентрації NaСl 0,42% руйнується 50% еритроцитів, при 0,34% - руйнуються всі еритроцити. Це значення називається максимальною осмотичною резистентністю (рис.4).

При деяких захворюваннях (наприклад, при анеміях) осмотична резистентність зменшується, і гемоліз відбувається при більшій концентрації NaCl.





  1   2   3   4   5   6   7   8

Схожі:

Навчальні цілі iconНавчальні цілі
Компоненти внутрішнього середовища мають спільні та відмінні фізико-хімічні властивості, впливають один на одного, і їх стан залежить...
Навчальні цілі iconНавчальні цілі
Компоненти внутрішнього середовища мають спільні та відмінні фізико-хімічні властивості, впливають один на одного, і їх стан залежить...
Навчальні цілі iconВ. Е. Кардаш методична розробка практичного заняття із студентами 6 курсу на тему
...
Навчальні цілі iconМіжнародний соломонів університет кафедра мов англійська мова навчальні завдання
Навчальні завдання з англійської мови для студентів I -ii курсів юридичного факультету / Упорядн.: В. В. Салій, А.І. Секан. – К.:...
Навчальні цілі iconCols=2 gutter=47> Перелік завдань з науково – педагогічної практики слухачів магістратури
Ознайомитись, та проаналізувати навчальні плани та робочі навчальні програми за фахом підготовки фахівців, ознайомитись з основними...
Навчальні цілі iconТипові навчальні плани загальноосвітніх навчальних закладів
Згідно листа мону від 20. 02. 09 №1/9-120 «Про навчальні плани загальноосвітніх навчальних закладів на 2009/2010 навчальний рік»...
Навчальні цілі iconПоложення про підручники, навчальні посібники, навчально-методичні посібники та допоміжну навчальну літературу (Затверджено наказом ректора №529 від 24 жовтня 2011 року) І. Види навчально-методичної літератури
Підручники та навчальні посібники – основні книги для навчальної діяльності студентів
Навчальні цілі iconЗ курсу "філософія" (2-й та 3-й навчальні модулі) Миколаїв 2007
Щукін Є. О., Дрожанова О. М., Патлайчук О. В. Методичні вказівки для проведення занять з курсу "Філософія" (2-й та 3-й навчальні...
Навчальні цілі iconМетодичні рекомендації щодо вивчення хімії у 2013-2014 навчальному році
«Про навчальні плани загальноосвітніх навчальних закладів та структуру 2013/2014 навчального року» навчальні заняття організовуються...
Навчальні цілі icon2. Типові навчальні плани початкової школи Відповідно до наказу Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України від 10. 06. 2011 р. №572 «Про Типові навчальні плани початкової школи»
Введення в дію Типових навчальних планів початкової школи буде відбуватися поетапно
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи