Цели на лекцията: 1. Функции, състав и свойства на кръвта, хомеостаза 2. Кръвна плазма, нейният състав, осмотично и онкотично налягане 3. Киселинно-алкален баланс, рН на кръвта
Кръвни характеристики: -червена, непрозрачна, вискозна течност, циркулираща в кръвоносните съдове - съединителна тъкан - суспензия на кръвни елементи в кръвната плазма Кръвни съставки: - кръвни плазмени елементи: - еритроцити - левкоцити - тромбоцити Кръвни функции: Кръвни функции: 1 Транспорт - O 2 и хранителни вещества до клетките - CO 2 и метаболитните продукти до отделителните органи - хормони и физиологично активни вещества (фактори на съсирването, - топлина - роля в терморегулацията - клетки и молекули на имунната система - участие в имунната система
2. Участие в управлението на хомеостазата Хомеостаза - динамичен баланс на вътрешната среда въпреки колебанията във външната среда (температура, прием на течности, храна и др.) - състояние на нормалната функция на тялото - стриктно поддържано от различни регулаторни механизми с кръвно участие - участва в поддържането на стабилност - температура (изотермия) - ph (изохидрия) - осмотично налягане (изоосмия) - обем на кръвта (изоволемия) 3. Хемостатична функция - хемостаза = хемостаза - компоненти, активни в хемостазата - част от кръвта - прекомерна загуба на кръв, несъвместима с живот 4. Участие в поддържането на кръвното налягане - нормалният обем на кръвта е съществен фактор за поддържане на нормалното кръвно налягане
ОБЩ ОБЕМ - 7-8% от телесното тегло - мъжки 6 l Общи свойства на кръвта = нормоволемия хиповолемия - кървене - повръщане, диария - дехидратация - женски 4,5 l хиперволемия СПЕЦИФИЧНО ТЕГЛО (кръвни клетки> плазма) - информира за теглото на определен обем кръвна кръв 1,052 1,063 g.cm -3 (ml) кръв 1,052 1,063 kg.m --3 кръвни клетки 1,090 kg.m -3 кръвна плазма 1,026 1,031 kg.m -3 -гравитивност -интензивен спорт -висока надморска височина -прекомерна прием на течности -инфузия -патологичен (об. отказ)
ХЕМАТОКРИТ - дял на Ера в общия кръвен обем Htk = обем на еритроцитите кръвен обем кръвна плазма Физиологични стойности мъже 0,44 ± 0,05 (44 ± 5%) жени 0,39 ± 0,04 (39 ± 4%) бели кръвни клетки и кръвни тромбоцити червени кръвни клетки центрофугиране Отклонения от физиологичните стойности еритроцити кръвен обем - намалена кръвна плазма Htk - намалена Ery - по-малка Ery - бременност - повишена Htk след инфузия - увеличена Er (голяма надморска височина, полицитемия) - дехидратация
УСТОЙЧИВОСТ НА КРЪВНОТО ОКАЧВАНЕ И СЕДИМЕНТАЦИЯ НА ЕРИТРОЦИТИ Кръв - суспензия = хетерогенен разтвор, съдържащ частици, които подлежат на утаяване Циркулираща кръв - (по-тежки) кръвни елементи, равномерно разпределени в (по-лека) кръвна плазма Стояща кръвна проба (несъсирваща се), потъваща на дъното = утаяване Скоростта на утаяване на еритроцитите е мярка за стабилност на кръвната суспензия (непряка връзка) Поддържането на стабилността на суспензията се поддържа от електрически сили, налични в кръвта, които действат срещу гравитационната сила на протеините в кръвната плазма: (глобулини, фибриноген: + зареждане на еритроцитите: - зареждане ( Електрически бислой Helmholtz)
Определяне - пипети Westergren, епруветки със седивети - отчитане височина на колоната на кръвната плазма Физиологични стойности 1-ви час мъже 2 5 mm (до 15 mm) жени 3 8 mm (до 20 mm) 2-ри час макс. час 2 часа Скоростта на утаяване - влияе от: броя, формата и размера на Ерата, количеството и вида на протеините в кръвната плазма, рН на кръвта, липидемията и др. - нарушение на физиологичния баланс на състава на кръвта (особено еритроцити, протеини в кръвната плазма) нарушение на скоростта на утаяване Er
Отклоненията от физиологичните стойности увеличават намалената промяна в нормалното представяне на плазмените протеини, а именно: - глобулини - фибриноген - албумини Er Er хипопротеинемия диспротеинемия възпалителни заболявания анемия злокачествени тумори менструация бременност полиглобулия нарушения форма еритроцитни утайки скорост на броене на фибрин - утаяване - неспецифично индикатор за възпаление - скоростта на утаяване се изследва най-често при съмнения за възпалителни заболявания
ВЯЗКОСТ - съпротивление, което кръвта (течността) оказва по време на движение (вътрешно триене на отделни слоеве течност по време на ламинарен поток, триене към стената на съда) - се посочва във връзка с вискозитета на дестилирана вода (без единици) - вискозитет на дестилирана вода = 1 кръв 4 5,3 кръвна плазма 1,5 2 - зависи от: броя на еритроцитите, формата, размера на протеиновата концентрация на кръвната плазма, скорост на кръвообращението, напречно сечение на съда (по-големи съдове по-ниски, по-малки съдове по-високи, капиляри по-ниски) хипервискозитет - агрегация на еритроцитите в малки съдове - хипоксия на тъканите, повишено натоварване на сърдечния мускул
Кръвна плазма Отделения за телесна течност (като% от телесното тегло) - течен компонент на кръвта светло жълта прозрачна течност, Обща телесна течност 60% - 4-5% от телесното тегло 1. вътреклетъчно (ИКТ) 40% 2. извънклетъчно (ЕКТ) 20 % - интраваскуларна 4 -5% - интерстициална 15% - трансцелуларна 1% ICT 4% 40% ECT 15% сухо вещество 1% 40% (продукт на клетъчната секреторна активност - секреция на жлези в GIT, перитонеална, перикардна, вътреочна течност, цереброспинална течност и др.) Основни йони в - извънклетъчна течност: Na +, Cl -, HCO 3 - - вътреклетъчна течност: K +, PO 4 -
Кръвна плазма - жълта прозрачна течност, суспензионна среда за кръвни елементи - активен компонент на кръвта Състав: 1. вода 90% - свободна - разтворител - хидратация, свързана с протеини 2. разтворими вещества 10% - органични - протеини в кръвната плазма - други органични вещества - неорганични КРЪВНИ ПЛАЗНИ ПРОТЕИНИ Състав и количество на общата протеинова фракция протеинемия 60-80 gl -1 албумини 35-50 gl -1 глобулини (α 1 2, β, γ) 25-40 gl-1 фибриноген 1,5-3,5 gl -1 албумин- глобулинов индекс, 5-2 - много видове протеини в постоянни количества: -трансферин, антитромбин, транскортин. - синтез: черен дроб, с изключение на гама глобулини (производство на лимфоцити)
Функции на плазмените протеини: транспортната функция свързва и транспортира вещества (мазнини, Fe, хормони, лекарства и др.) - значение за неразтворимите във вода вещества - защита на малки молекулни вещества от гломерулна филтрация - влияние върху скоростта на действие на веществото, напр. хормони, поддържащи стабилност на суспензията на кръвта, участие във вискозитет на кръвната плазма, участие в поддържане на постоянно рН на кръвта, хранителна значимост, бърз източник на аминокиселини и енергийна поддръжка на постоянен обем на плазмата - колоидно-осмотично налягане, участие в процесите на кръвосъсирване - фактори на кръвосъсирването имунни отговори имуноглобулини, компоненти на комплемента
ДРУГИ ОРГАНИЧНИ ВЕЩЕСТВА В КРЪВНИТЕ ПЛАСТИ - група от много вещества l с различен химичен състав - глюкоза (гликемия) - липемия, холестерол, триацилглицероли - креатин, креатинин, урея, пикочна киселина - билирубин, хормони, витамини и др. - постоянна плазмена концентрация на циа, напр. - гликемия 3,05 5,6 mmol.l -1 - холестерол 2,8 5,0 mmol.l -1 - индикатор на плазменото ниво на кинетиката на веществата в организма, показва функцията на различни системи (ендокринна система, черен дроб и др.) напр. глюкоза панкреас билирубин чернодробен холестерол риск от сърдечно-съдови заболявания и др. - те имат само малък ефект върху свойствата на кръвната плазма
НЕОРГАНИЧНИ ВЕЩЕСТВА В КРЪВНАТА ПЛАЗМА - ЕЛЕКТРОЛИТИ Основни катиони: натрий, калций, калий, желязо, магнезий, мед, йод Основни аниони: хлориди, бикарбонати, фосфати Значение - влияят върху физико-химичните свойства на кръвната плазма (ph, осмотично налягане, постоянна кръв обем и др.) - използване в биологични процеси (буферни системи, раздразнителност, мембранна пропускливост, съсирване на кръвта и др.) Съставът на кръвния серум като плазма, само не съдържа някои фактори на коагулация
Осмотично налягане на кръвната плазма - кръвната плазма (но също така и всички телесни течности) съдържа разтворени вещества, които са осмотично активни и причиняват осмоза Осмозна дифузия на молекули разтворител (вода) през полупропусклива мембрана от място с по-ниска концентрация на разтворено вещество до място с по-висока концентрация - полупропусклива мембрана, пропусклива за разтворители, непроницаема за разтворени вещества Осмотично налягане (p) налягане, при което разтворителят прониква през полупропусклива мембрана в разтвор по време на осмоза - колкото по-голяма е разликата в концентрациите на разтвора, толкова по-високо е осмотичното налягане, толкова по-висока е мембраната, пропусклива за разтворител (вода) вода стр
Осмотично налягане на кръвната плазма - налягане, което би се развило от кръвна плазма, отделена от полупропусклива мембрана от вода - нормална стойност 690 kpa - зависи от броя на осмотично активните частици (глюкоза, албумин, Na +, Cl -) - осмоларност на кръвта плазма: 290-300 mmol. l -1 - 96% електролити (минерали в кръвната плазма, особено Na +, Cl -) участват в развитието на осмотично налягане 4% неелектролити Осмотични процеси на хипоталамуса (мониторинг на осмотичната кръв налягане, регулиране на управлението на водата) участват във функцията на някои органи (тубулна резорбция) стомашно-чревен тракт (абсорбция) вода - кръвна плазма и кръвни елементи изоосмотична среда 690 kpa плазма
A/Изотоничните разтвори имат същото осмотично налягане като кръвната плазма (физиологичен разтвор 0,9% воден разтвор на Na Cl, 5% разтвор на глюкоза) B/Хипертоничните разтвори с по-високо осмотично налягане и вкарват клетката (изотоничен разтвор) в хипертоничен разтвор, водата изтича от клетка, бръчки дисфункция до изчезване C/хипотонични разтвори по-ниско осмотично налягане водата се влива в клетъчната клетка разширява дисфункцията на мембраната до клетъчна смърт 0.9% NaCl хипертоничен хипотоничен Осмотичният баланс може да бъде нарушен в тялото напр. при дехидратация, хипергликемия, след инфузия на хипер/хипотоничен разтвор
Интравенозно приложение на разтвори (заместващи течности, хранителни вещества, лекарства) концентрацията на веществата трябва да се коригира така, че разтворът да е изотоничен хипер или хипотонични разтвори се прилагат бавно, така че тялото да може да балансира осмотичния баланс изотонични разтвори: 0,9% NaCl (физиологичен разтвор) Може да се прилага 5% глюкоза без риск от нарушаване на осмотичния баланс
Онкотично налягане (колоидно - осмотично налягане на кръвните плазмени протеини) - компонент на осмотичното налягане - създаден главно от албумини - стойност: 3,3 4 kpa (от 690) воден протеин протеин кръвна капиляра Значение: - определящ фактор за свързване на течности в капилярите - създава резорбционно налягане връщане на течности от интерстициума към капилярите - предотвратява загубата на течност от циркулацията - поддържане на обема на вътресъдовата течност
Кръвни капиляри Na + Na + 1. са пропускливи за вещества с ниско молекулно тегло Cl - Cl - - йони преминават свободно в двете посоки (тъкан на капилярите на кръвта) - осмотично налягане на вещества с ниско молекулно тегло в капилярите = 0 - няма нетни промени в обема на водата HCO 3 - протеинова тъкан HCO 3 - протеини кръвна капилярна 2. са непропускливи за кръвната плазма протеини (макромолекули) - протеин. кръвната плазма създава онкотичен (колоидно-осмотичен) натиск върху капилярната мембрана - концентрацията на протеини в кръвта. плазма> интерстициална концентрация на протеин - движение на вода от тъканта към капиляра
Капилярна филтрация и резорбция влияние на налягането и осмотичните състояния артериален участък на капилярното кръвно налягане + онкотично налягане интерстициум> онкотично кръвно налягане 4 + 0,7> 3,7 (kpa) -филтрация - течността преминава от капилярен към интерстициум венозен участък на капилярното кръвно налягане + онкотичен интерстициал налягане 7,44 алкалоза ph> 7,8 несъвместимо с живота
-нарушения на киселинно-алкалния баланс могат да бъдат причинени от - метаболитни причини (метаболитна ацидоза, алкалоза) - респираторни причини (респираторна ацидоза, алкалоза) метаболизмът преобладава образуването на киселинни вещества по време на нормални метаболитни процеси възниква в организма ежедневно 12 000 mmol/l H +, които трябва да се елиминират повишено образуване на киселинни продукти физическа активност, заболявания повишено натоварване на алкални вещества е по-рядко срещани източници растителна храна (плодове, зеленчуци)
1. Химически буферни системи - вещества, присъстващи в телесните течности (включително кръвната плазма) - неутрализират киселини и основи - временно свързват или освобождават H + йони, докато се възстанови равновесието - отклоненията на pH се коригират незабавно (части от секундата) - те не премахват H + от механизмите на тялото - ограничен капацитет може да бъде изчерпан (но също така и възстановен) 2. Физиологични механизми - ефективни при по-голямо натоварване - отстраняване на излишните киселини/основи от тялото A/дихателна система B/бъбречни механизми - забавен отговор (часове, дни ) - най-ефективната система - позволява регенериране на химически буферни системи
Химична буферна система - състои се от двойка вещества: слаба киселина и нейната основна сол - когато концентрацията на H + се увеличава - основната сол свързва излишъка H + - когато концентрацията на H + намалява, слабата киселина отделя H + - това намалява колебанията ph - общ капацитет на буфериране на кръвта 48 mmol/l буферна система - покачване [H +] - основна сол свързва излишък H + излишък H + изчерпана буферна система H + H + H + - намаляване [H +] - освобождаване на слаба киселина H +
1. Бикарбонатната карбонатна буферна система се състои от 2 компонента (съотношение 1:20) - слаба киселина H 2 CO 3 - карбонатен анион Na HCO 3 Na + + HCO 3 - излишък H +: H 2 CO 3 H + + HCO 3 - дефицит H +: H 2 CO 3 H + + HCO 3 - - най-важната буферна система - отворена буферна система: H +, HCO - 3, CO 2 се екскретират от белите дробове, бъбреците - половината кръвен буферен капацитет (24 mmol/л) - основната извънклетъчна буферна система - също действа в еритроцитите