Лекция №12 Гемоглобин и группы крови. Hb4O2Hb4O2
 Скачать 88 Kb.
|
|
Гемоглобин – перенос кислорода. Гемоглобин присоединяет кислород при высоком порциальном давлении(в легких). В молекуле гемоглобина имеется 4 гема, каждый из которых может присоединить молекулу кислорода. Оксигенация- присоединение кислорода к гемоглобину, т.к. не происходит процесс изменения валентности железа. В тканях, где низкое парциальное давление гемоглобин отдает кислород – дезоксикинация. Соединение гемоглобина и кислорода называется оксигемоглобин. Процесс оксигенации идет ступенчато. Hb4+O2=Hb4O2 Hb4O2+O2=Hb4O4 Hb4O4+O2= HbO6 Hb4O2+O2= Hb4O8 В ходе оксигенации процесс присоединения кислорода возрастает. Кооперативный эффект – молекулы кислорода в конце присоединяются в 500 раз быстрее. 1 г гемоглобина присоединяет 1,34 мл O2. 100% насыщение крови гемоглобином – максимальное процентное(объемное) насыщение 20мл на 100мл крови. На самом деле гемоглобин насыщается на 96-98%. Присоединение кислорода также зависит от pH, от количества CO2, 2,3-дифософглицерат(продукт неполного окисления глюкозы). При накоплении его гемоглобин начинает легче отдавать кислород. Метгемоглобин, в котором железо становится 3х валентным(при действии сильных окислителей-феррицианид калия, нитраты, бертолетовая соль, фенацитин) Он не может отдавать кислород. Метгемоглобин способен связывать синилистую кислоту и др. связи, поэтому при отравлении этими веществами в организм вводят метгемоглобин. Карбоксигемоглобин(соединение Hb с CO) угарный газ присоединяется в гемоглобине к железу, но сродство гемоглобина к угарному газу выше в 300 раз, чем к кислороду. Если в воздухе больше 0,1 % угарного газа, то гемоглобин связывается с угарным газом. 60% связано с угарным газом(смерть). Угарный газ содержится в выхлопных газах, в печах, образуется при курении. Помощь пострадавшим – отравление угарным газом начинается незаметно. Сам человек не может двигаться, необходим его вынос из этого помещения и обеспечение дыхания желательно газовым баллоном с 95% кислорода и 5 % углекислого газа. Гемоглобин может присоединяться углекислый газ – карбгемоглобин. Соединение происходит с белковой частью. Акцептором являются аминные части(NH2) – R-NH2+CO2=RNHCOOH. Это соединение способно удалять углекислый газ. Соединение гемоглобина с разными газами обладает разными спектрами поглощения. Восстановленный гемоглобин имеет одну широкую полосу желто-зеленой части спектра. У оксигемоглобина образуется 2 полосы в желто-зеленой части спектра. Метгемоглобин имеет 4 полосы – 2 в желто-зеленой, в красной и в синей. Карбоксигемоглобин имеет 2 полосы в желто-зеленой части спектра, но это соединение можно отличить от оксигемоглобина путем добавления восстановителя. Поскольку карбоксигемоглобин соединение прочное, то добавление восстановителя не добавляет полос. Гемоглобин выполняет важную функцию в поддержании нормального уровня pH. При отдаче кислорода в тканях гемоглобин присоединяет протон. В легких протон водорода отдается для образования угольной кислоты. При действии на гемоглобин сильных кислот или щелочей образуются соединения с кристаллической формой и эти соединения являются основанием для подтверждения крови. Гемины, гемохромогены. В синтезе парфирина(пиррольного кольца) принимают участие глицин и янтарная кислота. Глобин образуется из аминокислот путем синтеза белка. В эритроцитах, которые завершают свой жизненный цикл происходит и распад гемоглобина. При этом гемм отделяется от белковой части. От гемма отеляется железа, а из остатков гемма образуются желчные пигменты(например билирубин, который затем будет захватываться печеночными клетками) Внутри гепатоцитов происходит соединение гемоглобина с глюкуроновой кислотой. Билирубин гюкуронит выводится в желчные капилляры. С желчбю попадает в кишечник, где подвергается окислению, где переходит в урабиллин, который всасывается в кровь. Часть остается в кишечники и выводится с каловыми массами(их окраска - стеркобиллины). Уррабиллин придает окраску моче и снова захватывается печеночными клетками. Свертывание крови(гемостаз) Выполнение функции крови возможно при транспорте ее по сосудам. Повреждение сосудов могло бы вызвать кровотечение. Кровь может выполнять свои функции в жидком состоянии. Кровь может образовывать тромб. Это перекроет кровоток и приведет к закупорке сосудов. Вызывает их омертвление – инфаркт, некроз-последяствия внутрисосудистого тромба. Для нормальной функции системы кровообращения она должна обладать жидким и свойствами, но при повреждениях – свертывание. Гемостаз – ряд последовательных реакций, которые прекращают, либо уменьшают кроветечение. К этим реакциям относится –
Первая реакция – сдавление и сужения – происходит за счет сокращения мышечных элементов, за счет выделения химических веществ. Эндотелиальные клетки(в капилярах) склеиваются и закрывают просвет. В более крупных клетках с гладкомышечными элементами происходит деполяризация. Сами ткани могут реагировать и сдавливать сосуд. Область в районе глаз имеет очень слабые элементы. Очень хорошо сдавливаются сосуду во время родов. Сужение сосудов вызывает – серотонин, адреналин, фибринопептид В, тромбоксан А2. Вот эта первичная реакция улучшает кровотечение. Образование пластиночного тромба(связан с функцией тромбоцитов) Тромбоциты представляют безъядерные элементы, имеют форму плоскую. Диаметр – 2-4 мкм, толщин – 0,6-1,2 мкм, объем 6-9фемтол. Количество 150-400*10 в 9 л. Образуются из мегакариоцитов путем отшнуровывания. Продолжительность жизни – 8-10 дней. Электронная микроскопия тромбоцитов позволила установить, что эти клетки имеют непростое строение, несмотря на их малый размер. Снаружи тромбоцит покрыт тромботической мембраной с гликопротеинами. Гликопротеины образую рецепторы, способные взаимодействовать друг с другом. Мембрана тромбоцитов имеет впячивание, которые увеличивают площадь. В этих мембранах – канальци для выделения веществ изнутри. Фосфомембраны очень важны. Пластиночный фактор из фосфолипидов мембраны. Под мембраной имеются плотные трубочки – остатки саркоплазматического ретикула с кальцием. Под мембраной также имеются микротрубочки и нити актина , миозина, которые поддерживают форму тромбоцитов. Внутри тромбоцитов имеются митохондрии и плотные темные гранулы и альфа гранулы – светлые. В тромбоцитах отличают 2 типа гранул, содержащие тельца. В плотных – АДФ, серотони, ионы кальция Светлые(альфа) – фибриноген, фактор Виллебранда, плазменный фактор 5, антигепариновый фактор, пластинчатый фактор, бета-тромбоглобулин, тромбоспондин и пластинчатый фактор роста. Пластинки также имеют лизосомы и гранулы с гликогеном. При повреждении сосудов пластинки принимают участие в поцессах агрегации и образовании пластиночного тромба. Эта реакция обусловленная рядом свойств, присущим пластинке - При повреждении сосудов обнажаются субэндотелиальные белки – адгезия(способность прилипать к эти белкам за счет рецепторов на пластинке. Адгезии способствует также фактор Виллебранка). Кроме свойства адгезии тромбоциты обладают способностью изменять свою форму и - выделять активные вещества(Тромбоксан А2, серотонин, АДФ,фосфолипиды мембраны –пластинчатый фактор 3, выделяется тромбин – свертывание - тромбин), характерна также агрегация(склеивание друг с другом). Эти процессы приводят к образованию пластиночного тромба, который способен вызвать остановку кровотечение. Важную роль в этих реакциях играет образование простогландинов. Из фосфолипилов мембран - образуется арахидоновая кислота(под действием фосфолипазы А2), - Простогландины 1 и 2(под действием циклооксигеназы). Впервые образованы в предстательной железе у мужчин. – Превращаются в тромбоксан А2, который подавляет аденилатциклазу и увеличивает содержание ионов кальция – происходит агрегация(склеивание пластинки). В эндотелии сосудов образуется простоциклин – он активирует аденилатциклазу, снижает кальций, это тормозит агрегацию. Применение аспирина – уменьшает образование тромбоксана А2, не затрагивая простациклин. Факторы свертывания, которые приводят к формированию тромба. Сущность процесса свертывания крови состоит в превращении растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин под действием протеазы тромбина. Это финал свертывания крови. Для того, чтобы это произошло необходимо действие свертывающей системы крови, которая включает в себя факторы свертывания крови и они подразделяются на плазменные(13 факторов) и есть пластиночные факторы. В свертывающую систему входят также антифакторы. Все факторы находятся в неактивном состоянии. Кроме свертывающей имеется фибринолитическая система – растворение образовавшегося тромба. Плазменные факторы свертывания крови – 1. Фибриноген, является единицей полимера фибрина с концентрации 3000 мг/л 2. Протромбин 1000 – Протеаза 3. Тканевой тромбопластин – кофактор(выделяется при повреждении клеток) 4. Ионизированный кальций 100 – кофактор 5. Проакцелерин 10 – кофактор(активная форма - акцелерин) 7. Проконвертин 0,5 – протеаза 8. Антигемофилический глобулин А 0,1 – кофактор. Соединен с фактором Виллибринга 9. Кристмас фактор 5 – протеаза 10. Фактор Стюарта-Проувера 10 – протеаза 11. Плазменный предшественник тромбопластина(фактор Розенталя) 5 – протеаза. Его отсутствие приводит к гемофилии типа С 12. Фактор Хагемана 40 – протеазы. С него начинаются процессы свертывания 13. Фибринстабилизирующий фактор 10 – трансамидазой Без номеров -Прекалликреин(фактор Флечера) 35 - протеаза -Кининоген с высоким фактором МВ(фактор Фицжеральда.) – 80 - кофактор -фосфолипиды тромбоцитов Выделяют контактные факторы – 12,11, прекалликреин, кининоген с высоким молекулярным весом. Эти факторы активируются при контакте с поврежденной поверхностью. Витамин К-зависимые факторы – 2,7,9,10, белок С и белок S Фибриноеновая группа факторов 5,8,13. Факторы которые исчезают после образования фибрина. Свертывание крови является системой каскадных реакций, в ходе которых происходит поэтапное включение факторов свертывания крови Система свертывания крови активируется 2мя путями – внутренней и внешний. Внутренняя система активации крови связана с факторами находящимися в плазме крови. Начинается с 12 фактора Хагемана из неактивной формы переходит в активную форму. Этот поцесс может быть ускорен. Он действует на преекалликреин, переходит в каликринин, в присутствии каниногена. Следущюим этапом активируется 11 активный фактор и переводит его в активную форму. Далее воздействие на 9й фактор и под действием ионов кальция переводит его в активную форму, далее влияние на 10 фактор, при этом необходим 8 и 3го пластинчатого факторы – происходит образование активного 10го. Внешняя система связана с освобождением 3го плазменного фактора. Включается при повреждении клеток. ОН взаимодействует с 7м фактором и ионами кальция и переводит его в 7ой активный фактор. Далее влияние на 10й и переводит его в активную форму. Здесь происходит соединение 2х путей внешней и внутренней системы. 7ой активный фактор может влиять на 3й внутренней системы. Активация 11го фактора возможна под действием тромбоцита. Тромбоциты могут прямо активировать 11ый фактор. И внутренняя и внешняя система заканчивается активацией 10го фактора, который оказывает влияние на протромбин(2ой фактор) и переводит его в активную форму – тромбин. На первом этапе процесс идет медленно. Ускоряет 3ий и 5ый фактор - в роли катализатора, способствует превращения протромбина в тромбин. Образовавшийся тромбин активирует 13й фактор, но его предназначение – действие на фибриноген и превращать фибриноген в фибрин. Тромбин расщепляет связи в фибриногене и при этом образуется фибрин – мономер и еще 2 фибрина пептида А и Б. Мономеры фибрина взаимодействуют друг с другом и в присутствии кальция а также пластиночного 4ого фактора фибрин мономеры и соединяются в фибрин полимер, который на первом этапе представляет собой рыхлые соединения. Под действием 13го фактора образуются нити фибрина(связи ковалентные), которые формируют густую сеть. Образуется сгусток – тромб, который будет подвергаться сжатию, рефракции. Кроме тромба из крови образуется еще и жидкая часть – сыворотка крови – жидкая часть после процесса свертывания. В сыворотке крови отсутствует фибриноген и некоторые факторы свертывания крови. Происходит окончательная остановка кровотечения. Барьерная – тромб предупреждает попадание в рану токсинов и микробов. Тромб стягивает края раны и создает благоприятную среду для восстановления поврежденных клеток. На поверхности образуются корочки. Факторы, поддерживающие кровь в жидком состоянии. К числу таких факторов-ингибиторы факторов свертывания крови, которые предупреждают начало реакции свертывания крови. Большое значение имеет гладкая стенка кровеносных сосудов, эндотелий кровеносных сосудов покрыт тонкой пленкой из гепарина, который является антикоагулянтом. Инактивация продуктов, которые образуются в ходе свертывания крови – тромбин(10мл достаточно для того чтобы свернулась вся кровь в организме). В крови существуют механизмы, которые предупреждают такое действие тромбина. Фагоцитарная функция печени и некоторых других органов, которые способны поглощать тромбопластин 9,10 и 11 факторы. Снижение концентрации факторов свертывания крови осуществляется путем постоянного кровотока. Все это тормозит образование тромбина. Уже образовавшийся тромбин поглощается нитями фибрина, которые образуются в ходе свертывания крови(они абсорбируют тромбин). Фибрин – это антитромбин 1. Другой антитробин 3 – инактивирует образовавшийся тромбин и его активность увеличивается при совместном действии гепарина. Этот комплекс инактивирует 9, 10, 11, 12 факторы. Образовавшийся тромбин связывается с тромбомодулином(находится на клетках эндотелия). В результате этого комплекс тромбомодулин-тромбин способствует превращению белка С в активный белок(форму). Совместно с белком С действует белок S. Они инактивируют 5 и 8 факторы свертывания крови. Для своего образования эти белки(C и S) требуют поступления витамина К. Через активацию белка С в крови открывается фибринолитическая система, которая предназначена для растворения образовавшегося и выполнившего свою задачу тромба. В фибринолитическую систему входят факторы, активирующие и тормозящие эту систему. Для того, чтобы осуществился процесс растворения крови, необходима активация плазминогена. Активаторами плазминогена являются тканевой активатор плазминогена, который тоже находится в неактивном состоянии и плазминоген может активировать 12 активный фактор, калликреин, высокомолекулярный кининоген и ферменты урокиназа и стрептокиназа. Для активации тканевого активатора плазминогена необходимо взаимодействие тромбина с тромбомодулином, которые являются активатором белка С, а активированный белок С активирует тканевой активатор плазминогена и он переводит плазминоген в плазмин. Плазмин обеспечивает лизис фибрина(нерастворимые нити превращает в растворимые) Физическая нагрузка, эмоциональные факторы приводит к активации плазминогена. При родах иногда в матке тоже может активироваться большое количество тромбина, это состояние может приводить к угрожающим маточным кроветечениям. Большие количества плазмина могут действовать на фибриноген, уменьшая его содержание в плазме. Повышенное содержание плазмина в венозной крови, что тоже способствует кровотоку. В венозных сосудах есть условия для растворения тромба. В настоящее время используются препараты активаторы плазминогена. Это важно при инфаркте миокарда, что предупредит омертвление участка. В клинической практике используются препараты, которые назначаются для предупреждения свертывания крови – антикоагулянты, при этом антикоагулянты делятся на группу прямого действия и непрямого действия. В первую группу(прямого) относятся соли лимонной и щавелевой кислот – лимоннокислый натрий и ионощавеливый натрий, которые связывают ионы кальция. Восстановить можно добавив хлористый калий. Гирудин(пиявки) является антитромбином, способен инактивировать тромбин, поэтому пиявки широко применяются в лечебных целях. Гепарин назначают также в качестве препарата, для предупреждения свертывания крови. Гепарин также входит в состав многочисленных мазей и кремов. К антикоагулянтом непрямого действия относятся антагонисты витамина К(в частности препараты, которые получаются из клевера - дикумарин). При введении дикумарина в организм нарушается синтез витамин К зависимых факторов(2,7,9,10). У детей, когда микрофлора недостаточно развита процессы свертывания крови. Группы крови Группы крови являются имунногенетическими признаками крови, позволяющие определять людей в определенные группы по сходству их антигена. Принадлежность человека к той или иной группе является его индивидуальной особенностью, которая формируется в эмбриогенезе и остается постоянным признаком в течении всей жизни, т.е. подчиняясь законам Менделя мы получаем гены от наших родителей, которые определяют ашу принадлежность к определенным группам крови. Антигены содержатся на мембранах эритроцитов, они присутствуют на других клетках, могут содержаться в секретах – слюне, желудочном соке, кишечном соке. Группы крови имеются и у животных. Группы крови очень важны в клинике – переливание, в судебно медицинской практики – определение вопросов спорного отцовства. Эти данные также используют генетика и антропология. Учение о группах крови – основа иммунологии. Антигены, которые содержатся в эритроцитах – агглютиногены, а антитела содержатся в плазме и носят название агглютининов(могут быть те, которые получаем в ходе эмбрионального развития и приобретенными – естественные. Естественными агглютинины обладают только группы системы АВ0, остальные не обладают естественными агглютининами. При переливании возникает система антиген - антитело). Ситсема ретус – Rh и другие системы антигенов MN, Pp, Келл-Челлано, Даффи, Льюис, Лютеран, Кид. Антитела образуются только в иммунных реакциях. Система АВ0 имеет три разновидности агглютиногенов А, В и 0, которые содержатся в эритроцитах. Соответсвенно этим агглютиногенам в этой системе имеются агглютинины альфа(против антигена А) и бета(против антиген В), которые содержатся в плазме. Одновременно содержатся одноименные агглютиногены и агглютинины содержатся не могут иначе произойдет реакция антиген – антитело. Эритроциты начинают склеиваться друг с другом и их мембрана разрушается. Произойдет гемолиз эритроцитов.
Ландштейнер в 1901 году выделил 3 группы крови, Янский в 1903 добавил еще 1 группу крови. В плазме - 1 группа не содержит агглютиногенов, но есть оба агглютинина 2 группа – агглютинин бета 3 группа – агглютини альфа 4 группа – нет агглютинина Люди с 1ой группой крови чаще страдают от ишемической болезни и язвы желудка, со 2ой группой – опухолевые заболевания(рак желудка). Реакция агглютинации – при встрече агглютиногена и агглютинина, при это м эритроциты слипаются и подвергаются разрушению. Реакция агглютинации может быть истинной(с последующим разрушением) и ложной, которая зависит от колебания температуры, pH, концентрации солей(т.е. внешних факторов), но не сопровождающихся гемолизом. Изогемоаглютинация – при смешивании крови человека. Гетерогемоаглютинация – человека и животного. Реакция аггютинации лежит в основе определения групп крови. Могут быть использованы стандартные сыворотки, полученные от людей 1ой,2ой,3ей групп крови. 4ую группу не берем,, т.к. там нет агглютинина. Сыворотка – плазма крови без фибриногена. Сыворотка должна обладать агглютинирующимими способностями при разведении 1 к 32, 1 к 34. Можно использовать стандартные эритроциты для определния групп крови. Тогда берутся 2,3,4 групп. Эти эритроциты добавляются в плазму исследуемой крови, но чаще и проще использовать с помощью стандарта. Определяют на белой форфоровой тарелке с использований сывороток 2ух серий. На предметном стекле наносятся 3 капли сыворотки – 1,2,3 групп, затем кончиком второго предметного стекла вносится капля крови, вносим, размешиваем, а через 5 минут мы смотрим наличие или отсутствие агглютинации. Смотрим на агглютинины. С агглютининами будут взаимодействовать антигены
Может присутствовать антиген резус, который составляет определенную систему групп крови. В 1940 году К.Ландштейнер открывает вместе с А.Виннером антиген Резус. 85% людей имеют этот антиген в эритроцитах, 15% людей не имеют этого антигена. Т.е. люди у которых есть этот антиген называются резус положительный, у кого нет – резус отрицательными. Резус антиген имеет 3 разновидности Rh0, rh’, rh’’. Резус наследуется генетически. Естественных антител к этому антигену у людей нет. Соответсвующие антитела могут вырабатываться, как иммунный ответ. Если резус «-», а человеку переливают «+», то его иммунная система начинает вырабатывать антитела, никаких реакций нет при первичном переливании, при вторичном, когда антитела уже сформированы происходит реакция антиген-антитело. Эта система имеет значение в акушерской практике. Если резус отрицательная женщина, вынашивает плод резус фактор «+», то в организме матери появление антигена вызывает иммунную реакцию - выработка антител. Может происходить агглютинация эритроцитов плода. При первой беременности, ничего страшного, а при повторной беременности, уже сформировавшиеся антитела разрушают эритроциты плода и получаются выкидыши. Очень большая вероятность, что повторно ребенка не выносить. Большое значение имеют прерванные беременности. Не все антигены этой системы обладают такой сильной способностью. Резус конфликт развивается в одном случае из 30. Чтобы предупредить развитие этого вводят сыворотку(обычно людей 4ой группы), против антигена Rh. Это надо, чтобы иммунная система не начала реагировать на антиген, т.е. вводятся антитела. Учение о группах крови имеет большое значение для переливания крови. Переливание крови имеет 1- заместительное действие, 2- оно обладает стимулирующим действием, стимулирует иммунные реакции, усиливает процессы регенерации, повышает сосудистый тонус, 3е- гемостатическая – прерывание кровотечение, 4 – обезвреживаемое – снижает интоксикацию, 5 – питательное действие. Рецепиент – человек, которому переливают кровь, а сама кровь – донорская. При переливании надо помнить, что должна переливаться одногрупная кровь, чтобы избежать риска реакции. Людей с 1ой группой крови считают универсальными донорами. Эритроциты людей с 1ой группой крови не содержат антигенах, они не будут подвергаться реакции агглютинации. Эритроциты донорской крови попадают в большой объем плазмы рецепиенты. При больших переливаниях крови первая группа не может использоваться при переливании и большие количества крови могут вызвать агглютинацию крови рецепиента. Люди с 4ой группой крови – универсальные рецепиенты(можно перелить в небольших количествах-100-150 мл), т.к. здесь нет агглютинина. 2- во 2уюи 4ую, 3я – в 3ю и 4ю, 4ая в 4ую Кровь подвергается консервации – добавляется гепарин, лимоннокислый Na. Может произойти забивание канальцев почек, возникает острая почечная недостаточность(почки не могут всасывать воду), которая приводит к гибели. |