АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Виды гемолиза

Осмотический гемолиз может возникнуть в гипотонической среде. Концентрация раствора NаСl, при которой начинается гемолиз, носит название осмотической резистентности эритроцитов. Для здоровых людей границы минимальной и максимальной стойкости эритроцитов находятся в пределах от 0,4 до 0,34%.

Химический гемолиз может быть вызван хлороформом, эфиром, разрушающими белково-липидную мембрану эритроцитов.

Биологический гемолиз встречается при действии ядов змей, насекомых, микроорганизмов, иммунологический при переливании несовместимой крови под влиянием иммунных гемолизинов.

Термический гемолиз возникает при замораживании и размораживании крови в результате разрушения оболочки эритроцитов кристалликами льда.

Механический гемолиз происходит при сильных механических воздействиях на кровь, например встряхивании ампулы с кровью.

Выход Нв в кровь чреват развитием тяжелых осложнений.

Возрастание концентрации Нв в плазме крови ведет к резкому возрастанию вязкости крови, онкотического давления. Обьем циркулирующей крови, что затрудняет гемодинамику. Кроме того, Нв в плазме крови большой концентрации оказывает токсическое действие на нейроны, почки (почечный фильтр). В русле крови Нв быстро окисляется в метгемоглобин, а в эритроцитах есть ферментные системы, препятствующие этому.

Старые гемоциты разрушаются макрофагами главным образом в селезенке, а так в печени и костном мозге, при этом НЬ распадается на пигмент билирубин и гемосидерин - аморфные агрегаты, содержащие железо. Железо гемосидерина связывается с трансферриновым белком плазмы, содержащим железо, и захватывается специфичными макрофагами костного мозга. В процессе эритропоэза эритроциты и макрофаги передают трансферрин в формирующиеся эритроциты, что является основанием назвать их клетками-кормилками.

Транспорт кислорода кровью. Кислород в крови находится в растворенном виде и в соединении с гемоглобином. В плазме растворено очень небольшое количество кислорода. Эта фракция физически растворенного кислорода играет важную роль, так как кислород, который поступает из воздуха в кровь или из крови в ткани проходит стадию растворения, так как только в таком виде он может диффундировать, но поскольку растворимость кислорода при 37^оС составляет 0,225 мл ×л^-1×кПа^-1 (0,03 мл ×л^-1×мм рт.ст^-1), то каждые 100 мл плазмы крови при напряжении кислорода 13.3 кПа (100 мм р.с.) могут переносить в растворенном состоянии лишь 0.3 мл кислорода. Это явно недостаточно для жизнедеятельности организма.

Растворимость газов в жидкостях подчиняется закону Генри-Дальтона: количество растворенного газа пропорционально парциальному напряжению газа. Коэффициент пропорциональности (коэффициент Бунзене) для кислорода равен 0,024 мл на 1 мл растворителя в расчете на 1 атм. (760 мм рт.ст). Вот почему фракция растворенного кислорода так мала. Однако её можно увеличить (например, при гибербарической оксигенации).

Таблица 3.2

Таблица 3.3.

Каждый грамм гемоглобина способен связать 1.39 мл кислорода и, следовательно, при содержании, гемоглобина 150 г/л каждые 100 мл крови могут переносить 20.8 мл кислорода. Величина, отражающая количество кислорода, которое может связаться с гемоглобином при его полном насыщении, называется кислородной емкостью гемоглобина. Другим показателем дыхательной функции крови является содержание кислорода вкрови, которое отражает истинное количество кислорода, как связанного с гемоглобином, так и физически растворенного в плазме. В 100 мл артериальной крови в норме содержится 19-20 мл кислорода, в таком же объеме венозной крови - 13-15 мл кислорода, при этом артерио-венозная разница составляет 5-6 мл. Отношение количества кислорода, связанного с гемоглобином, к кислородной емкости последнего является показателем степени насыщения гемоглобина кислородом. Насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом у здоровых лиц составляет 96%.

Образование оксигемоглобинав легких и его восстановление в тканях находится в зависимости от парциального напряжения кислорода крови: при его повышении. Насыщение гемоглобина кислородом возрастает, при понижении - уменьшается. Эта связь носит нелинейный характер и выражается кривой диссоциации оксигемоглобина, имеющей S-образную форму (рис.3.3.). Оксигенированной артериальной крови соответствует плато кривой диссоциации, а десатурированной крови в тканях - круто снижающаяся ее часть. Пологий подъем, кривой в верхнем ее участке (зона высокого напряжения 0₂) свидетельствует, что достаточно полное насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом обеспечивается даже при уменьшении напряжения 0₂ до 9.3 кПа (70мм рт.ст.). Понижение напряжения 0₂ с 13.3 кПа на 2.0-2.7 кПа (со 100 на 15-20мм рт.ст.) практически не отражается на насыщении гемоглобина кислородом (Нb0₂ снижается при этом на 2-3%). При более низких значениях напряжения 0₂ оксигемоглобин диссоциирует значительно легче (зона крутого падения кривой). Так, при снижении напряжения 0₂ с 8.0 до 5.3 кПа (с -60 до 40мм рт.ст.) насыщение гемоглобина кислородом уменьшается приблизительно на 15%.

Положение кривой диссоциации оксигемоглобина количественно принято выражать парциальным напряжением кислорода, при котором насыщение гемоглобина составляет 50% (Р₅₀). Нормальная величина Р₅₀ при температуре 37°С и рН 7.40 - около 3.53 кПа (26.5мм рт.ст.).

Кривая диссоциации оксигемоглобина при определенных условиях может смещаться в ту или иную сторону, сохраняя S-образную форму, под влиянием изменения рН, напряжения С0₂, температуры тела, содержания в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата (2,3 - ДФГ), от которых зависит способность гемоглобина связывать кислород. В работающих мышцах в результате интенсивного метаболизма повышается образование С0₂ и молочной кислоты, а также возрастает теплопродукция. Все эти факторы понижают сродство гемоглобина к кислороду. Кривая диссоциации при этом сдвигается вправо (рис.3.3.), что приводит к более легкому освобождению кислорода из оксигемоглобина, и возможность потребления тканями кислорода увеличивается. При уменьшении температуры, 2,3-ДФГ, снижении напряжения С0₂ и увеличении рН кривая диссоциации сдвигается влево, сродство гемоглобина к кислороду возрастает, в результате чего доставка кислорода к тканям уменьшается.

Рисунок 3.5.

Транспорт кровью углекислого газа. Являясь конечным продуктом обмена веществ, С0₂ находится в организме в растворенном и связанном состоянии. Коэффициент растворимости С0₂ составляет 0.231 ммоль-л^-1 кПа^-1 (0.0308 ммоль-л^-1мм рт.ст^-1), что почти в 20 раз выше, чем у кислорода. Однако, в растворенном виде переносится меньше 10% всего количества С0₂, транспортируемого кровью. В основном, С0₂ переносится в химически связанном состоянии, главным образом, в виде бикарбонатов, а также в соединении с белками (так называемые карбоминовые,или карбосоединения).

Таблица 3.4.

В артериальной крови напряжение С0₂ 5.3 кПа (40мм рт.ст.), в интерстициальной жидкости его напряжение составляет 8.0-10.7 кПа (60-80 мм рт.ст.). Благодаря этим градиентам, образующийся в тканях С0₂ переходит из интерстициальной жидкости в плазму крови, а из нее - в эритроциты. Вступая в реакцию, с водой, С0₂ образует угольную кислоту: С0₂ + Н₂0 Û Н₂С0₃. Реакция эта обратима и в тканевых капиллярах идет преимущественно в сторону образования: Н₂С0₃. В плазме эта реакция протекает медленно, но в эритроцитах образование угольной кислоты под влиянием фермента ускоряет реакцию гидратации С0₂ в 15000-20000 раз. Угольная кислота диссоциирует на ионы Н⁺ и НС0₃^-. Когда содержание ионов НС0₃^- повышается, они диффундируют их эритроцита в плазму, а ионы Н⁺ остаются в эритроците, так как мембрана эритроцита сравнительно непроницаема для катионов. Выход ионов НС0₃^- в плазму уравновешивается поступлением из плазмы ионов хлора. При этом в плазме высвобождаются ионы натрия, которые связываются поступающими из эритроцита ионами НС0₃^-, образуя NaHC0₃. Гемоглобин и белки плазмы, проявляя свойства слабых кислот, образуют соли в эритроцитах с калием, а в плазме с натрием. Угольная кислота обладает более сильными кислотными свойствами, поэтому при ее взаимодействии с солями белков ион Н⁺ связывается с белковым анионом, а ион НС0₃^- с соответствующим катионом образует бикарбонат (в плазме NaHC0₃, в эритроците КНС0₃).

В крови тканевых капилляров одновременно с поступлением С0₂ внутрь эритроцита и образованием в нем угольной кислоты происходит отдача кислорода оксигемоглобином. Восстановленный гемоглобин представляет собой более слабую кислоту (т.е. лучший акцептор протонов), чем оксигенированный. Поэтому он легче связывает водородные ионы, образующиеся при диссоциации угольной кислоты. Таким образом, присутствие восстановленного гемоглобина в венозной крови способствует связыванию С0₂, тогда как образование оксигемоглобина в легочных капиллярах облегчает отдачу углекислого газа.

В переносе кровью С0₂ большое значение имеет также химическая связь С0₂ с конечными аминогруппами белков крови, важнейший из которых - глобин в составе гемоглобина. В результате реакции с глобином образуется так называемый карбаминогемоглобин. Восстановлений гемоглобин обладает большим сродством к С0₂, чем оксигемоглобин. Таким образом, диссоциация оксигемоглобина в тканевых капиллярах облегчает связывание Нв0_2, способствует выведению углекислого газа выражается кривой диссоциации оксигемоглобина, имеющей S-образную форму (рис.3.5.). Оксигенированной артериальной крови соответствует плато кривой диссоциации, а десатурированной крови в тканях - круто снижающаяся ее часть. Пологий подъем кривой в верхнем ее участке (зона высокого напряжения 0₂) свидетельствует, что достаточно полное насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом обеспечивается даже при уменьшении напряжения 0₂ до 9.3 кПа (70 мм рт.ст.). Понижение напряжения 0₂ с 13.3 кПа на 2.0-2.7 кПа (со 100 на 15-20 мм рт.ст.) практически не отражается на насыщении гемоглобина кислородом (Нb0₂ снижается при этом на 2-3%). При более низких значениях напряжения 0₂ оксигемоглобин диссоциирует значительно легче (зона крутого падения кривой). Так, при снижении напряжения 0₂ с 8.0 до 5.3 кПа (с -60 до 40мм рт.ст.) насыщение гемоглобина кислородом уменьшается приблизительно на 15%.

Положение кривой диссоциации оксигемоглобина количественно принято выражать парциальным напряжением кислорода, при котором насыщение гемоглобина составляет 50% (Р₅₀). Нормальная величина Р₅₀ при температуре 37°С и рН 7.40 - около 3.53 кПа (26.5 мм рт.ст.).

Кривая диссоциации оксигемоглобина при определенных условиях может смещаться в ту или иную сторону, сохраняя S-образную форму, под влиянием изменения рН, напряжения С0₂, температуры тела, содержания в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата (2,3 - ДФГ), от которых зависит способность гемоглобина связывать кислород. В работающих мышцах в результате интенсивного метаболизма повышается образование С0₂ и молочной кислоты, а также возрастает теплопродукция. Все эти факторы понижают сродство гемоглобина к кислороду. Кривая диссоциации при этом сдвигается вправо, что приводит к более легкому освобождению кислорода из оксигемоглобина, и возможность потребления тканями кислорода увеличивается. При уменьшении температуры, 2,3-ДФГ, снижении напряжения С0₂ и увеличении рН кривая диссоциации сдвигается влево, сродство гемоглобина к кислороду возрастает, в результате чего доставка кислорода к тканям уменьшается.

Из общего количества С0₂, которое может быть извлечено из крови, лишь 8-10% С0₂ находится в соединении с гемоглобином. Однако, роль этого соединения в транспорте С0₂ кровью достаточно велика. Примерно 25-30% С0₂, поглощаемого кровью в капиллярах большого круга, вступает в соединение с гемоглобином, а в легких - выводится из крови.

Когда венозная кровь поступает в капилляры легких, напряжение С0₂ в плазме снижается и находящийся внутри эритроцита в физически растворенном виде С0₂ выходит в плазму. По мере этого, Н₂С0₃ превращается в С0₂ и воду (рис.3.7. Б), причем карбоангидраза катализирует реакцию, идущую в этом направлении. Н₂С0₃ для такой реакции доставляется в результате соединения ионов НС0₃^- с ионами водорода, высвобождающихся из связи с белковыми анионами.

Рис.3.6. Схема процессов, происходящих в плазме и эритроцитах при газообмене в тканях (А) и легких (Б).

В состоянии покоя с дыханием из организма человека удаляется 230 мл С0₂ в минуту или около 15000 ммоль в сутки. Поскольку С0₂ является "летучим" ангидридом угольной кислоты, при его удалении из крови исчезает примерно эквивалентное количество ионов водорода. Поэтому дыхание играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесияво внутренней среде организма. Если в результате обменных процессов в крови увеличивается содержание водородных ионов, то, благодаря гуморальным механизмам регуляции дыхания, это приводит к увеличению легочной вентиляции (гипервентиляции).При этом молекулы С0₂, образующиеся в процессе реакции НС0₃^- + Н⁺ Н₂С0₃ Н₂0 + С0₂, выводятся в большем количестве и рН возвращается к нормальному уровню.

Зрелые эритроциты не имеют митохондрий и рибосом. Они способны синтезировать Нb и нуклеотиды из их низкомолекулярных предшественников. В них не происходит окислительные фосфорилирование, и цикл трикарбоновых кислот, т.е. эритроцит вырабатываемый мало энергии, т.е. АТФ.

Ферментные системы эритроцитов представлены ферментными системами гликолиза, пентозного цикла и глютатион пероксидазной ферментной системой, т.е. метаболизм эритроцитов отличается от метаболизма других клеток.

Ферментная система гликолиза - это анаэробное превращение глюкозы: из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ и 2 молекулы молочной кислоты, ферментная система гликолиза обеспечивает эритроцит: 1) АТФ; 2) восстановленным НАД⁺Н⁺, который необходим для превращения Fe³⁺ в Fe²⁺ 3) дифосфоглицератом, который является внутриклеточным регулятором функций Нb.

Несмотря на малую энергетическую эффективность процесс гликолиза в эритроцитах обеспечивает все потребности клеток в энергии как для самого их существования, так и для проявления их функций.

Кроме гликолиза в эритроците имеет место прямое окисление глюкозы, идущее по пути пентозофосфатного цикла. Этим путем в норме осуществляется превращение только 10-11% глюкозы. Эта система обеспечивает эритроцит НАД Ф⁺Н⁺, который является компонентом антиоксидантной системы и необходим для образования глютатиона.

Глютатион пероксидазная система - это антиоксидантная система, которая защищает от окисления многочисленные ферменты эритроцитов, содержащих SH - групп.

Продолжительность жизни и старение эритроцитов. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней. В организме ежедневно разрушается около 200 млн. эритроцитов. При их старении происходит изменения в плазмолемме эритроцита. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы эритроцита в сферический. В плазмолемме появляются специфические рецепторы к ауто анти телам, которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз. В стареющих эритроцитах снижаются интенсивность синтеза и соответственно содержание АТФ. Вследствие нарушения проницаемости плазмолеммы снижается осмотическая резистентность, наблюдается выход из эритроцитов ионов К⁺ в плазму и увеличение в них содержания Na⁺. При старении эритроцитов отмечается нарушение их газообменной функции.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 1756 | Нарушение авторских прав