Раздел 2: физиология системы крови

ЗАНЯТИЕ № 1

Тема: Система крови. Физиология эритрона. Гемоглобин и его физиологическое значение.

Кровь, лимфа, тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма. В систему крови по Г.Ф.Лангу (1939) входит:

1. периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;

2. органы кроветворения;

3. органы кроверазрушения;

4. регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Функции крови

1. Транспортная (дыхательная, трофическая, экскреторная, регуляторная).

2. Защитная.

3. Гемостатическая.

Кровь состоит из жидкой части – плазмы и форменных элементов - эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Т.к. плазма и клетки имеют разные источники регенерации, кровь считают самостоятельным видом ткани. Между плазмой и форменными элементами крови существуют определенные объемные соотношения. Часть объема крови, которая приходится на форменные элементы (в %) называют гематокритным показателем. У мужчин это 44-48%, у женщин – 41 –45 %.

Эритрон – система, включающая органы эритропоэза (красный костный мозг), эритроциты периферической крови, органы эритродиэреза (пульпа селезенки, костный мозг, клетки Купфера печени) и органы регуляции (почка, печень, костный мозг, эндокринная и нервная система). Эритроциты или красные кровяные тельца человека и млекопитающих не имеют ядра. В крови у мужчин содержится в среднем 5 х 10 ¹²/л эритроцитов, а у женщин – 4,5х 10¹²/л. Увеличение числа эритроцитов называется эритроцитозом, а уменьшение – эритропенией. Различают абсолютный эритроцитоз, когда увеличение количества эритроцитов обусловлено усилением эритропоэза, например, при гипоксии из-за снижения барометрического давления, при хронических заболеваниях легких, сердца. Относительный эритроцитоз наблюдается при сгущении крови (обильное потение, ожоги, холера, дизентерия), когда растет количество эритроцитов в единице объема крови без увеличения их общего количества. При тяжелой мышечной работе эритроцитоз возникает вследствие выброса эритроцитов из депо.

Абсолютная эритропения возникает при пониженном образовании, усиленном разрушении эритроцитов и после кровопотери.

Относительная эритропения имеет место при разведении крови за счет быстрого увеличения жидкости в кровяном русле.

В норме эритроцит по форме напоминает двояковогнутый диск, но встречаются грушевидные, сердцевидные, копьевидные эритроциты. Наличие разных по форме эритроцитов называется пойкилоцитозом.

Диаметр нормального эритроцита равен 7,2 – 7,5 мкм. Уменьшение диаметра эритроцита - микроцитоз. Увеличение диаметра эритроцита до 8-9 мкм – макроцитоз, выше 10 мкм – мегалоцитоз.

У взрослых людей эритроциты образуются в красном костном мозге плоских костей из ядерной стволовой клетки, которая в своем развитии проходит несколько стадий. Зрелые эритроциты циркулируют в крови 100-120 дней, а затем захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы и разрушаются. Мощным стимулятором эритропоэза является снижение парциального давления кислорода (гипоксия). При этом почки синтезируют гормон эритропоэтин, который выделяется в кровь и ускоряет образование эритроцитов.

В крови встречаются ретикулоциты- предшественники зрелых эритроцитов, в цитоплазме этих клеток содержится сетчатая структура, которая выявляется при специальном методе прижизненной окраски эритроцитов. В норме ретикулоциты составляют 3 – 8 из 1000 эритроцитов крови. При ускорении эритропоэза доля ретикулоцитов возрастает, а при замедлении – снижается.

Гемоглобин (Нв) – это основной дыхательный пигмент эритроцитов, относится к хромопротеидам, окрашивает эритроциты в красный цвет и обеспечивает ткани кислородом. Молекула Нв состоит из 4-х субъединиц гема, содержащих 2-х валентное железо, связанных с белковой частью – глобином. У здоровых мужчин в крови содержится 145-167 г/л Нв, у женщин – 130-145 г/л. Относительная величина соотношения между количеством Нв крови и числом эритроцитов называется цветным показателем. Цветной показатель позволяет оценить степень насыщения эритроцитов Нв, в норме он равен 0,8 – 1,0..

Различают 3 основных вида Нв: 1) примитивный Нв Р, который преобладает у плода до 12 недель внутриутробного развития; 2) фетальный Нв F, составляющий к моменту рождения 80%; 3) Нв А – гемоглобин взрослых, имеющий несколько подвидов.

Гемоглобин обладает способностью обратимо присоединять кислород. 1 г Нв связывает 1,34 мл кислорода (константа Гюфнера), а максимальное количество кислорода, которое способно связаться с Нв 100 мл крови, называется кислородной емкостью крови (КЕК). КЕК зависит от содержания в ней гемоглобина. Присоединивший кислород гемоглобин называется оксигемоглобином. Молекула кислорода обладает достаточно высоким сродством к Нв, но и другие соединения могут фиксироваться на его молекуле и ослаблять связь кислорода с Нв. Поэтому сродство Нв к кислороду и диссоциация (отщепление) зависят не только от напряжения кислорода, но и от концентрации угольной кислоты, рН крови, температуры и концентрации 2,3 – дифосфоглицерата в эритроцитах.

Гемоглобин, отдавший кислород, называется дезоксигемоглобином, восстановленным или редуцированным.

Углекислый газ образует карбаминовое соединение с радикалом NH глобина и транспортируется кровью к легким; это соединение называется карбгемоглобином и относится к нормальным соединениям Нв.

Кроме того, Нв способен образовывать и патологические соединения. Это соединение с угарным газом - карбоксигемоглобин. В присутствии сильных окислителей (перманганат калия, бертолетова соль, анилин, нитриты и нитраты) образуется метгемоглобин, при этом происходит окисление железа, оно становится 3-х валентным, прочно удерживает кислород и не может быть его переносчиком.

В скелетных и сердечной мышцах имеется миоглобин. Он близок к Нв крови, но его сродство к кислороду значительно выше, чем Нв крови, поэтому миоглобин способен депонировать кислород и отдает его, когда в работающих мышцах в результате сокращения сжимаются капилляры и поступление кислорода к мышце прекращается. Миоглобин запасает кислород, когда мышца расслаблена.

Различные соединения Нв можно определить с помощью спектрального анализа.

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ.

Студент должен знать: функции крови, состав крови, строение, морфологические особенности и функции эритроцитов, характеристику и количество ретикулоцитов, практическое значение определения их количества, регуляцию эритропоэза и эритродиэреза, структуру и свойства гемоглобина, количественное содержание гемоглобина в крови, виды гемоглобина, соединения гемоглобина.

Студент должен уметь: производить подсчет эритроцитов в счетной камере Горяева и эритрогемометром, интерпретировать полученные результаты подсчета, определить содержание гемоглобина в крови, вычислить цветной показатель.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. Каково нормальное количество эритроцитов в периферической крови?

2. Перечислите функции эритроцитов?

3. Что такое гематокрит?

4. Какова форма эритроцита и какие свойства эритроцита она обеспечивает?

5. Дайте характеристику эритрона.

6. Что такое ретикулоцит?

7. Какое диагностическое значение имеет определение количества ретикулоцитов?

8. Что такое эритропоэтин и где он образуется?

9. Что такое гемоглобин, где содержится и какие функции выполняет?

10. Какова структура гемоглобина?

11. Какую валентность имеет железо, входящее в состав гемоглобина?

12. Что такое цветной показатель и чему он равен в норме?

13. Назовите нормальные соединения гемоглобина?

14. Назовите патологические соединения гемоглобина?

15. Назовите разновидности гемоглобина?

16. Что такое кислородная емкость крови и от чего она зависит?

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ

1. Система крови, ее физиологическое значение и основные функции.

2. Состав крови: плазма, форменные элементы. Гематокритное число.

3. Эритроциты, их строение, морфологические особенности и физиологические функции. Понятие об эритроне.

4. Ретикулоциты: характеристика, количество, практическое значение.

5. Органы регуляции эритропоэза. Эритропоэтины.

6. Гемоглобин, его химическая структура и свойства.

7. Количественное содержание гемоглобина в крови. Цветной показатель, его вычисление, клиническое значение.

8. Разновидности гемоглобина, их физиологическая роль.

9. Соединения гемоглобина.

10. Миоглобин, его значение и свойства.