Нормальная физиология

ЖИДКИЕ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА
КРОВЬ

ПЛАН
Жидкие среды организма.
Понятие о гомеостазе и гомеокинезе.
Понятие о системе крови.
3. Функциональная система поддержания постоянства осмотического, онкотического давлений крови.
Кислотно-основное состояние крови.
Общая характеристика эритроцитов. Гемоглобин.
6. Гемолиз эритроцитов. Осмотическая резистентность эритроцитов.
7. Коллоидные и суспензионные свойства крови. Скорость оседания эритроцитов.
Общая характеристика лейкоцитов. Лейкоцитарная формула.
Тромбоциты: количество, строение, функции.
10. Основные показатели общего анализа крови.

Внутренняя среда организма –совокупность жидкостей организма, принимающих непосредственное участие в процессах обмена веществ и поддержания гомеостазиса в организме.
Значение: из нее клетки многоклеточного организма получают все необходимое для своей жизнедеятельности и затем в нее выводят продукты обмена.

Концепция ГОМЕОСТАЗА разработана Клодом Бернаром в 70-х г.г. 19 в.
“поддержание постоянства условий жизни в нашей внутренней среде — необходимый элемент свободной и независимой жизни”,
Значение – обеспечивает стабильные условия функционирования клеток даже при значительных изменениях внешней среды.

Термин ГОМЕОСТАЗ предложен в 1929 г. канадским физиологом Уолтером Кэнноном.
ГОМЕОСТАЗ (homoios (греч.) - подобный, + stasis (греч.) - состояние) – относительное динамическое наследственно закрепленное постоянство состава и физико-химических свойств внутренней среды организма И механизмы, которые обеспечивают это состояние .

Жидкостное пространство организма

Жидкостное пространство организма

КРОВЬ

Метод определения гематокрита
гематокритный капилляр

Гематокрит («гематокритное число») – это отношение объема форменных элементов крови к общему объему крови.
Гематокрит зависит:
1) от пола - у мужчин 44-46 об.%,
у женщин 41-43 об.%;
2) от возраста - у новорожденных на 10% выше, у маленьких детей на столько же ниже.

Гематокрит повышен из-за следующих факторов:
- наличие первичных и вторичных эритроцитоз;
- имеются дегидратации, как следствие заболеваний желудочно-кишечного тракта, что сопровождается профузным поносом и рвотой;
- наличие диабета;
- существенное уменьшение объема циркулирующей в организме крови из-за перитонита или же ожоговой болезни.
Гематокрит понижен из-за воздействия факторов:
- наличие анемии;
- присутствие сердечной и почечной недостаточности;
- наличие гиперпротеинемии;
- присутствие хронических и воспалительных процессов, травм, голодания, онкологических заболеваний;
- из-за внутривенного введения жидкостей, особенно в случае снижения функциональной способности почек.

Система крови
(Г. Ланг)
1. Периферическая кровь,
циркулирующая по сосудам
2. Органы кроветворения
3. Органы кроверазрушения
4.Регуляторный нейрогумо-ральный аппарат

КЛАССЫ КЛЕТОК-ПРЕДШЕСТВЕННИЦ КРОВЕТВОРЕНИЯ.
1.Класс стволовых клеток (СК)состоит из наиболее ранних кроветворных клеток, дающих начало всем клеткам системы крови. особенности:
способностью к пролиферации и продукции новых СК, т.е. самоподдержанию
способностью ко всем видам дифференцировок, т.е. к образованию всех видов клеток крови.
2.Класс полипотентных (коммитированные) клеток, дифференцировочный потенциал ниже СК. Эти клетки образуют колонии в различных средах- колониеобразуюшими единицами (КОЕ, CFU ).
3.Класс унипотентных клеток, могут дифференци-роваться только в направлении определенного ростка.

Функции крови:
1.Транспортная: за счет ее выполняются следующие функции:
Дыхательная
Трофическая
Выделительная
Регуляторная
Специально-трофическая
Информационная
2. Гомеостатическая
3. Защитная

Общее количество крови в организме взрослого человека составляет 6–8% от массы тела: так у человека массой 65-70 кг количество крови (в среднем 4,5-6 л). В состоянии покоя:
55-60% всей массы крови циркулирует в функционирующем секторе сосудистого русла (сердце, крупные и мелкие артерии и вены, 10% капилляров).
40-45% крови находится в кровяных депо (селезенки, печени, легких, подкожном сосудистом сплетении)

Функциональная система, поддерживающая постоянство объема циркулирующей крови (ОЦК)

увеличение ОЦК - ГИПЕРВОЛЕМИЯ происходит после избыточного приема воды, в начале мышечной работы, при повышении температуры окружающей среды.
уменьшение ОЦК - ГИПОВОЛЕМИЯ развивается: при тяжелой мышечной работе в жарких цехах, избыточном потоотделении, потере жидкости при холере, дизентерии, ожогах.

Физико-химические характеристики крови:
1 - удельный вес
2 - вязкость
3 - осмотическое давление
4- активная реакция крови (рН)

Удельный вес цельной крови
у взрослых равен 1,050-1,060,
у детей 1,060-1,080. определяется в основном количеством эритроцитов . У мужчин выше, чем у женщин.
Удельный вес плазмы-1,025-1,034, определяется концентрацией белков.

ВЯЗКОСТЬ (rheo, греч. – течь) - это свойство текущего объекта оказывать сопротивление при перемещении одной его части относительно другой благодаря возникновению сил внутреннего трения.
Между слоями движущейся крови существует напряжение сдвига (τ) (выражается силой, приходящейся на единицу площади) и градиент скорости (γ).
η = τ / γ

Закон Хагена – Пуазейля: на силы, сдвигающие слои жидкости относительно друг друга, влияют градиент давления (ΔР), объемная скорость кровотока (Q), радиус (r) и длина (l) сосуда ΔР / Q = 8 l η / π r4
Вязкость цельной крови составляет около 3-5 усл.ед., но зависит от условий измерения: концентрации фибриногена (норм. 2600 мг/л), гематокрита (40%), радиуса сосуда, линейной скорости потока и температуры (37 С).

Эффект Фареуса - Линдквиста:
эритроциты ориентируются продольно по оси сосуда, выстраиваются в цепочку, которая легко скользит по оболочке из плазмы.
Реализуется в сосудах с диаметром менее 1 мм, способствует снижению вязкости крови, в результате чего в капиллярах она в 2 раза меньше, чем в крупных сосудах,

Вязкость крови обусловлена форменными элементами (99% - эритроцитами) и белками.
Вязкость цельной крови - 3-5 относ. единицам плазмы - 1,9-2,3 относ. единицам. если вязкость воды принять за 1.
Вязкость увеличивается при сгущении крови, вызванном потерей воды (понос, рвота, обильное потение) или стимуляцией эритропоэза, уменьшается - при ее разжижении.
Т. О., увеличение вязкости означает увеличение нагрузки на сердце (т.е. происходит увеличение объёмов наполнения и выброса сердцем).

Осмотическое давление (osmos (греч.) - толчок, проталкивание) -создается всеми растворенными в плазме веществами (электролитами и неэлектролитами). Основной вклад вносят неорганические электролиты ( 96% величины Росм)., при этом 60% ее обусловлено NaCl. Росм.- обеспечивает переход растворителя через полупроницаемую мембрану от раствора менее концентрированного к раствору более концентрированному.

Росм. определяют криоскопически - по измерению температуры замерзания, которая тем ниже, чем выше число растворенных частиц.
Росм. крови равно 7,3 атм.(5600 мм рт. ст.), что соответствует температуре -0,540С.
Физиологическое значение Росм.. – регуляция обмена воды между клеткой и
окружающей ее жидкостью.

Растворы, осмотическое давление которых такое же, как плазмы крови, называются ИЗОТОНИЧЕСКИМИ. Росм. = Росм.плазмы. К ним относят 0,85- 0,90% раствор натрия хлорида и 5,5% раствор глюкозы.
Растворы с меньшим осмотическим давлением, чем у плазмы крови, называются ГИПОТОНИЧЕСКИМИ Росм. < Росм. плазмы
а с большим - ГИПЕРТОНИЧЕСКИМИ - Росм. > Росм. плазмы, Осмотическая резистентность –способность клетки, не разрушаясь, выдерживать снижение Росм. окружающей среды.

Функциональная система,
обеспечивающая постоянство Росм.

Онкотическое (Ронк.) (onkos (греч.)-масса, объем) - часть осмотического давления, создаваемая белками и другими коллоидами плазмы.
Ронк. = 0,03 – 0,04 атм, или
25 – 30 мм рт.ст.
80% Ронк. приходится на долю альбуминов, содержание которых выше, а размеры молекул меньше, чем у глобулинов и фибриногена.

Значение Ронк. - участвует в обмене воды между кровью и тканями.
В результате чего влияет на образование межклеточной жидкости, лимфы, мочи, на всасывание воды в ЖКТ. При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

Кровь имеет слабощелочную реакцию, ее рН=7,35-7,45.
Значение активной реакции внутренней среды организма - зависит активность ферментов,
- интенсивность и направленность окислительно-восстановительных реакций,
- обмен белков, липидов, углеводов,
-проницаемость биологических мембран,
- сродство гемоглобина к кислороду,т.д.

Для определения активной реакции среды используют водородный показатель - рН (power hydrogene (англ.) - сила водорода) - количественно характеризующий кислотность водных растворов. рН является отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов Н+
рН = - lg [H+]

рН артериальной крови -7,37- 7,43 венозной крови - 7,32- 7,38
капилярной крови - 7,36- 7,42
у детей до 6 лет - 7,30 - 7,46
внутри эритроцитов – 7,18-7,20
рН крови является жесткой константой.
В то же время, возможность нарушения кислотно-щелочного равновесия существует постоянно, (в кровь из тканей непрерывно поступают углекислота, молочная кислота и др. продукты обмена. Белковая пища способствует накоплению кислых соединений. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают основания.

АЦИДОЗ - сдвиг реакции крови в кислую сторону, обусловливается увеличением в крови водородных ионов.
АЛКАЛОЗ - сдвиг реакции крови в щелочную сторону.
Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов.
За пределами рН от 7,0 до 7,8 нет жизни.

При тяжелой физической нагрузке в кровь выбрасывается около 90 г лактата.
Если это количество прибавить к объему дистиллированной воды, равному объему циркулирующей крови, то концентрация Н+ в ней возросла бы в 40 000 раз.
Реакция крови при этом не изменяется.
Поддержание постоянства рН достигается деятельностью соответствующей ФУС.

Главные пути поддержания рН на постоянном уровне:
- буферные системы жидкой внутренней среды (крови);
- выделение углекислого газа легкими;
- выделение кислых или удержание щелочных продуктов почками.

Регуляцию рН осуществляют различные органы и системы (ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ БУФЕР).
Дыхательная система удаляет СО2 (230 мл в 1 мин в покое), вследствие чего из крови исчезает эквивалентное количество Н+.
Почки активно экскретируют 40-60 ммоль Н+ в день.
Печень – окисление органических кислот до Н2О и СО2,.удаление вместе с желчью продуктов обмена кислого и основного характера
ЖКТ - сохраняет постоянство водно-электролитного баланса
Костная ткань -обмен К +, Na +, Са 2+, Мg 2+ на Н+ и катионы внеклеточной жидкости Потовые железы выводят избыток лактата.

Щелочной резерв крови
Обычно в организме кислых продуктов образуется больше, чем щелочных. Опасность сдвига рН в кислую сторону («закисления») предотвращается тем, что что запасы щелочных веществ в крови, представленные в основном щелочными солями слабых кислот, во много раз превышают запасы кислот. Поэтому эти соли рассматривают как «щелочной резерв крови». Щелочной резерв измеряют количеством СО2(мл), которое может быть связано 100 мл крови при напряжении СО2 в плазме, равном 40 мм рт.ст.

Кровяная сыворотка - надосадочная жидкость, образующаяся после центрифугирования свернувшейся крови.
Плазма крови - надосадочная жидкость после центрифугирования цельной крови с добавленными к ней антикоагулянтами (цитратная кровь, гепаринизированная кровь).
В отличие от плазмы в сыворотке нет ряда плазменных факторов свёртывания крови (I — фибриноген, II — протромбин, V — проакцелерин и VIII — антигемофилический фактор).

Плазма крови
90-91% веса плазмы – вода
9-10% - сухое вещество, состоящее из белков (7-8 %) и других органических соединений и минеральных солей (2-3 %).

90% общего количества белков плазмы – приходится на долю 10 белков (главные), 10% - более 100 белков (минорные или следовые).
Молекулярная масса белков плазмы:
44 000 - 1300000 Д.
Размеры молекул белков: 1 - 100 нм.
Содержание альбуминов 4,5%,
глобулинов 2-3%,
фибриногена 0,2-0,4%.
Качественный и количественный состав белков плазмы зависит от пола, особенностей питания, характера работы.

Белки плазмы крови.
Всего их известно около 200. Общее содержание белков равно 65 – 85 г/л. Из них альбумины составляют 38 – 50 г/л, глобулины – 20 – 30 г/л и фибриноген – 2 – 4 г/л.

Функциональная классификация.
1. Белки системы свёртывания крови (коагулянты и антикоагулянты). Обеспечивают равновесие между процессами формирования и разрушения тромба.
2. Белки, участвующие в иммунных реакциях. (Ig и белки системы комплемента). Белки комплемента (C1–C9) участвуют в неспецифической защите клеток хозяина и инициируют реакции воспаления.
3. Транспортные белки — трансферрин (железо), альбумины (жирные кислоты), аполипопротеины (холестерин), гаптоглобин (Hb), церулоплазмин (медь), транскортин (кортизол), транскобаламины (витамин B12) .

Небелковые вещества плазмы: азотсодержащие и безазотистые.
Азотсодержащие компоненты плазмы - это - промежуточные продукты обмена белка (мочевина, мочевая к-та, креатин, креатинин), - аминокислоты, всасывающиеся в ЖКТ.
Азот, содержащийся в этих соединениях, называется остаточным. – 30-40 мг%(14,3-28,6 ммоль\л).
Мочевина - 10-20 мг%. Мочевой кислоты - 0,6-1,6 мг%.
Азот аминокислот - 4-8 мг%. Содержание остаточного азота увеличивается при недостаточности почек, нарушении оттока мочи по мочевыводящим путям, неукротимой рвоте и др.

Безазотистые компоненты плазмы :
Органические:
глюкоза (4,4-6,7 ммоль/л),
нейтральные жиры и липоиды,
органические кислоты - молочная, лимонная, пировиноградная и др.
Неорганические: в основном
катионы Nа+, Са2+, К+, Mg2+
и анионы Сl-, НРО42-, НСО3-.
более 30 минеральных солей.

Кровезамещающие растворы
Применяются для лечения шока, кровопотери, анемии, гнойно-септических и других заболеваний.
Функции кровезаменителей:
1) заполнение кровяного русла, что обеспечивает поддержание постоянного давления в нем;
2) перенос питательных веществ, О2, СО2;
3) удаление из организма токсических веществ различного происхождения.

Кровезаменители

Требования к идеальному кровезаменителю
-Изоиония-одинаковый с плазмой состав ионов.
-Эквилибрированность(экви - от лат. aequus - соразмерный)
-Изотония-одинаковое с плазмой Росм
-Наличие буферной емкости
-Содержание питательных веществ
-Газотранспортные свойства.
-Достаточно высокий молекулярный вес- чтобы длительно удерживаться в кровеносном русле
-Полное выведение из организма или метаболи-ческая нейтрализация
-Отсутствие анафилактогенности
-Нетоксичность, апирогенность.

Мазок крови
Окраска по Романовскому–Гимзе.
1 — эритроциты;
2 — нейтрофил сегментоядерный;
3 — нейтрофил
палочкоядерный;
4 — эозинофил;
5 — базофил;
6 — лимфоцит;
7 — моноцит.

гемосканирование
Порой на мониторе можно наблюдать настоящие сериалы, разворачиваю-щиеся в крови человека. Пациент видит, как, например, лямблия притягивает к себе эритроциты..один, второй, пытается присоской защепить и третий, а затем вытягивает из них питательные вещества. Эритроциты на глазах бледнеют.

Эритроциты

Гемоглобин

Соединения гемоглобина:
Физиологические:
Оксигемоглобин – с кислородом. Железо остается двухвалентным – это не окисление, а оксигенация.
1 г гемоглобина связывает 1, 34 мл O2.
Дезоксигемоглобин (восстановленный гемоглобин) – оксигемоглобин, отдавший кислород.
Карбгемоглобин (HbCO2) - с углекислым газом.

Патологические соединения гемоглобина:
1. Карбоксигемоглобин (HbCO) – с угарным газом. Сродство гемоглобина к этому газу выше, чем к кислороду. Поэтому присутствие даже 0,1% СО в воздухе приводит к превращению 80% Hb в HbCO. Последний не способен присоединять кислород, что опасно для жизни. Помощь – вдыхание чистого кислорода.
2. Метгемоглобин – окисленный гемоглобин (железо становится трехвалентным). Образуется при воздействии сильных окислителей (нитриты (селитра), перманганат калия, анилин и др.).

ГЕМОЛИЗ - процесс разрушения оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму крови.
ВИДЫ ГЕМОЛИЗА.
Осмотический - может возникнуть в гипотонической среде. Концентрация раствора NаСl, при которой начинается гемолиз ( 0,4 до 0,34%), носит название осмотической резистентности эритроцитов,
Химический- может быть вызван хим. веществами (хлороформом, эфиром), разрушающими белково-липидную оболочку эритроцитов.
Биологический - встречается при действии ядов змей, насекомых, микроорганизмов, при переливании несовместимой крови.
Температурный - возникает при замораживании и размо-раживании крови в результате разрушения оболочки эритроцитов кристалликами льда.
Механический - при сильных механических воздейст-виях на кровь, например встряхивании ампулы с кровью.

Функции Эритроцитов :
1) основной функцией является дыхательная – перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;
2) регуляция рН крови благодаря одной из мощнейших буферных систем крови – гемоглобиновой;
3) питательная – перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;
4) защитная – адсорбция на своей поверхности токсических веществ;

Функции Эритроцитов :
5) участие в процессе свертывания крови за счет содержания факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови;
6) эритроциты являются носителями разнообразных ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);
7) эритроциты несут в себе групповые признаки крови.

Лейкоциты

6
70
18
9

ЛЕЙКОЦИТАРНАЯ ФОРМУЛА
Цель исследования лейкоцитарной формулы:
•оценить состояние иммунитета
•диагностика и дифференциальная диагностика лейкозов
•определить стадию и тяжесть инфекционного заболевания
•диагностика аллергических реакций и паразитарных инвазий и
эценка их тяжести (количество эозинофилов)
•дифференциальная диагностика вирусных и бактериальных
инфекций
Диагностическое значение лейкоцитарной формулы
заключается в том, что она дает представление о тяжести заболевания и эффективности проводимого лечения

Тромбоциты

Тромбоцитарные заболевания включают:
Аномальное увеличение тромбоцитов (тромбоцитемия и реактивный тромбоцитоз)
Уменьшение тромбоцитов (тромбоцитопения)
Тромбоцитарную дисфункцию
Любое из этих условий, даже те, при которых тромбоциты увеличиваются, может вызвать неправильное строение гемостатической пробки и кровотечение.

Петехии (твердого нёба)
при иммунной тромбоцитопении
Петехии ‒ это небольшие красные пятна, которые видны на нёбе этого пациента.
Фотобанк д-ра P.MARAZZI/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Из стандартного бланка анализа можно узнать какими должны быть нормальные показатели анализа крови, но этого часто бывает недостаточно для определения патологии. Важно знать, как именно превышение или падение показателя сказывается на физиологии организма. Важно помнить, что кроме стандартных данных анализа крови для взрослых мужчин и женщин есть ещё самостоятельные показатели и варианты нормы для детей, причем в каждом возрасте отдельно, для беременных, для людей преклонного возраста