opracowanie zagadnien z fizjologii.doc

strona 28

fizjologia – ver.1.1 - opracowanie zagadnien 2003 / 2004

Krew

ü        Oporność erytrocytów czynniki hemolityczne.

Oporność minimalna to stężenie roztworu, w którym nie nastąpiła hemoliza, czyli 0,42-0,46% NaCl.

Oporność maksymalna to stężenie roztworu, w którym najmłodsze i najbardziej wytrzymale krwinki nie uległy jeszcze hemolizie wynosi 0,3-0,34 NaCl

I tak w 21 probówkach przygotowujemy szereg rozcieńczeń NaCl od 0,7 do o,3% z przeskokami o 0,02%NaCl. Następnie dodajemy 3 krople krwi po 15 min odczytujemy wynik, czyli szukamy stężenia soli w probówce, w której roztwór nad opadłymi krwinkami jest bezbarwny, czyli jest to minimum odporności. Następnie znajdujemy próbówkę, w której na dnie znajduje się najmniejszy osad erytrocytów niezhemolizowanych i to oznacza maksimum odporności.

Czynniki hemolityczne powodują częściowe lub całkowite przemieszczenie się, Hb do roztworu poprzez zniszczenie ich błony lub uszkodzenie.

Dzielimy je na:

A) chemiczne

-           Eter,

-           Benzyna,

-           Zasady,

-           Kwasy,

-           Chloroform,

-           Saponina (digitonina)

B)fizyczne

- rozcieranie krwi z piaskiem

- zamrażanie odmrażanie

- promieniowanie UV

- podgrzanie

C) biologiczne

- toksyny drobnoustrojów

- hemolizyny

ü        Transport tlenu i dwutlenku węgla.

ü        Udział hemoglobiny w transporcie gazów, odmiany hemoglobiny i jej pochodne.

ü        Właściwości fizykochemiczne krwi oraz jej funkcja.

- pH krwi jest dość stabilne wynosi 7,34 dzięki buforowi węglanowemu, fosforanowemu, białczanowemu

- krew jest dobrym przewodnikiem prądu

- lepkość krwi jest większa od lepkości wody i przez to płynie wolniej

- napięcie pow. krwi jest mniejsze od napięcia powierzchniowego wody (w związku z tym krew lepiej się pieni)

- lepkość i napięcie pow. wpływają na transport

- ciężar elementów morfotycznych 1,095-1,101

- ciężar osocza 1,022-1,026

- ciężar właściwy pełnej krwi 1,052-1,060

- krew ma stały skład kationów (Na, K, Mg, Ca) oraz anionów białczanowych węglanowych i fosforanowych

Funkcja krwi:

- transport tlenu z płuc do tkanek

- transport CO2 z tkanek do płuc

- transport do wszystkich tkanek prod. energetycznych i budulcowych wchłoniętych z przewodu pokarmowego

- transport wchłoniętych z tkanek produktów przemiany materii do nerek skąd są wydalane z moczem

- transport hormonów syntetyzowanych w org. i witamin wchłoniętych z przewodu pokarmowego

- magazynuje hormony gruczołu tarczowego i hormony steroidowe po ich związaniu z białkami

- wyrównuje ciśnienie osmotyczne we wszystkich tkankach

- wyrównuje pH we wszystkich tkankach

- wyrównuje różnice temp.

- tworzy barierę dla drobnoustrojów, które po wniknięciu do środowiska wewnętrznego są pożerane przez leukocyty

ü        Udział erytrocytów i osocza w systemach grupowych krwi.

ü        Tor zewnątrz i wewnątrzpochodny krzepnięcia.

Dwa szlaki prowadzą do uformowania czopu fibrynowego. Obydwa szlaki zbiegają się na wspólnym końcowym etapie obejmującym aktywację protrombiny do trombiny

Szlak wewnątrz- pochodny obejmuje czynniki XII,XI,IX,VIII,X jak również prekalikreinę, wysokocząsteczkowy kininogen, jony Ca2+, fosfolipidy płytek. Szlak rozpoczyna się fazą „kontaktu”, w której czynniki XII,XI są eksponowane na działanie ujemnie naładowanej powierzchni aktywnej np. kolegenu. I tak:

Cz. XII-----àXIIa w reakcji proteolizy katalizowanej przez kalikreine

Cz.XIIa wpływa na cz.XI---àXIa

Czynnik XIa w obecności Ca2+ powoduje przejście cz.IX ---àcz. IXa

Powstały cz. IXa wraz z Ca2+, cz.VIIIa(aktywowanym przez trombinę) i fosfolipidami aktywuje czX

Cz.X---àcz.Xa

Na tym etapie zbiega się szlak zew- i wewnątrzpochodny

Szlak zew-pochodny obejmuje cz.VII,X,Ca2+,cz.tkankowy. tor ten jest aktywowany w miejscu uszkodzenia tkanki w chwili uwolnienia cz. tkankowego, który służy jako kofaktor w reakcji przejścia cz.VII w aktywna formę cz.VIIa

Cz.VIIa wpływa na czX (cz.X--àcz.Xa)

Czyli na cz.X zbiegają się tory wew- i zewnątrzpochodny:

Następnie cz.Xa, Ca2+,Va,fosfolipidy powodują aktywację protrombiny

Protrombina---àtrombina

Trombina powoduje rozerwanie wiązań w cząsteczce fibrynogenu odszczepienie fibrynopeptydów z cząst. fibrynogenu i powstanie włókienek fibryny

Fibrynogen---àfibryna(monomer rozszczepiony)

Utworzone w ten sposób monomery fibryny są wiotkie i słabe. Taka wiotka fibryna ulega przekształceniu pod wpływem cz.XIIIa(aktywowany przez trombine)-który jest swoistą transglutaminazą i tworzy wiązania peptydowe między cząsteczkami fibryny, przyczynia się to do wytworzenia stabilnej fibryny.

ü        Rola płytek krwi w krzepnięciu. Koagulanty i antykoagulanty.

To najmniejsze elementy morfotyczne krwi, bezjądrzaste. Wyróżniamy 3 strefy:

1.        Strefa zewnętrzna- obejmuje błonę, podbłonowy region z mikrowłókienkami, układ otwartych kanalików służących do ewakuowania na zew. związków przez nie wytworzonych. Błonę zew. pokrywają liczne glikoproteinowe struktury odpowiedzialne za przekazywanie bodźców, zaliczmy do nich: swoiste antygeny trombocytarne, subst. grupowe krwi AB0, receptory dla ukł ludzkich antygenów leukocytarnych. Inne rec. mają znaczenie dla procesów krzepnięcia-wykazują powinowactwo do np. koleagenu, fibronektyny, lamininy.

2. Strefa r-ru żelu zawiera mikrowłókienka i mikrorureczki odgrywające rolę w utrzymywaniu dyskoidalnego kształtu, przemieszczaniu się ich w środowisku, zmianie kształtu w procesie adhezji i agregacji-przejście z kształtu dyskoidalnego w sferyczną

3.  Strefa organelli- są to mitochondria peroksysomy rurki i ziarnistości

Ziarnistości dzielimy na:

a) gęste- ATP, ADP, serotonina, adrenalina, noradrenalina, Mg2+,Ca2+,

b) ziarnistości alfa-fibrynogen, fibronektyna, czynnik von illebrada, trombospondyna, witrnektyna, czynnik V, czynnik płytkowy 4, białko S, czynnik XI.

Rola w procesie krzepnięcia

Zapoczątkowują ona proces krzepnięcia, tworząc czop trombocytarny w miejscu uszkodzenia nabłonka, przebiega w kilku etapach ten proces

1.       Adhezja

Czyli przyleganie trombocytów do włókien kolagenu błony podstawnej z chwilą uszkodzenia ciągłości śródbłonka, odsłonięcia kolagenu i innych składowych błony kom. Wynikiem adhezji jest wypełnienie przez trombocyty ubytków śródbłonka i uszczelnienie naczyń, PGDF (płytkowy cz. wzrostu) pobudza wzrost śródbłonka, trombocyty obkurczają się powstaje pseudopodia, uwolnienie zawartości ziarnistości.

2.       Sekrecja i uwalnianie:

Z ziarnistości gęstych uwalniane są ADP, ATP, Mg, Ca. ADP powoduje przejście trombocytów z dyskoidalnego kształtu w sferyczny

3.       Agregacja

Jest to proces łączenia się trombocytów, odbywa się przy udziale fibrynogenu wykazującego powinowactwo do glikoprotein GPIIb/IIIa trombocytów, z którymi łączy się do tego procesu potrzebny jest Ca2+. Brak tego receptora uniemożliwia łączenie się trombocytów. Dalsza aktywacja trombocytów zachodzi przez uwolnione z ziarnistości związki takie jak ADP serotonina, odpowiedzialne są one za następną fazę agregacji z wytworzeniem trombiny, TXA2. TXA2 jest najsilniejszym stymulatorem agregacji trombocytów  i zwężenie naczyń. Wytwarzanie jego jest hamowane przez aspirynę brakuje COX

Antykoagulanty – to substancje hamujące fizjologiczny proces krzepnięcia. Do antykoagulantów należy heparyna powodująca inaktywację trombiny i innych osoczowych cz. krzepnięcia oraz hamująca przemianę protrombiny w trombinę stosowane, gł. w iniekcjach leczeniu zakrzepów żylnych, tętniczych. Doustnie stosuje się pochodne kumaryny-antagonista wit. K, czyli hamują syntezę protrombiny i cz. krzepnięcia II,VII,IX,X (powstają nieaktywne cz. krzepnięcia tzw. czynniki PIVKA)

Ponadto do antykoagulantów należy cytrynian sodu 3,8%, siarczan Mg 20%. Koagulanty są to subst, które zwiększają krzepliwość krwi. Należy do nich:

- adrenalina – czas krzepnięcia ulega skróceniu poprzez wzrost agregacji płytek

- trombina  – w zetknięciu z fibrynogenem tworzy rodzaj błonki hamującej dalsze krwawienie

- jady węży - na skutek zawartego w nich enzymu proteolitycznego, który zmienia protrombinę w trombine

ü        Oporność organizmu w odczynach immunologicznych.

ü        Odporność komórkowa swoista i nieswoista.

Pierwszorzędową rolę odgrywają limfocyty T i komórki NK, pomocniczą-makrofagi, granulocyty, eozynofile i bazofile oraz przeciwciała

Limfocyty T--à2 podgrupy

- Limfocyty T CD4- pod wpływem immunogenów i mitogenów wydzielają ytokiny, które aktywują limfocyty B i T( w tym CD8). Wydzielane cytokiny to: IL-2,4,5,6,10,interferon gamma, czynnik martwicy nowotworów(TNF)

- Limfocyty T CD8- niszczą komórki zawierające obce antygeny(np. te, w których rozwijają się wirusy), hamują aktywację limfocytów B wywołaną przez limfocyty T CD4. Nadmiar limfocyty T CD8 lub niedobór CD4 prowadzi do osłabienia lub zaniku reakcji kom. Przy prawidłowym stosunku prawidłowa reakcja.

- Limfocyty NK CD16-aktywność cytotoksyczna, niszczą kom. w których rozwijają się wirusy, nowotworowe. Limfocyty NK i T CD8 (cytotoksyczne) niszcza te kom.np.perforyna (uszkadza bł. kom. tworząc otworki), IL-12 (wzmaga aktywność NK)

Limfocyty T CD8-----àT cytotoksyczne

                       IL

                  Proliferacja

    Limf T supresorowe hamują odp. limf B i T (także T-helperow), rozwijają się wolniej niż cytotoksyczne; współdziałają w zakończeniu odp. immunologicznej.

    Przy drugim kontakcie z antygenem rozwijana jest reakcje późnej nadwrażliwości (wykazuje nadmierną siłę i może być patologiczna)

    Cztery typy odp. immunolog. –mogą występować równolegle:

-  typ I – u osób uczulonych na antygeny środowiskowe. Objawy  - katar sienny, astma oskrzelowa

alergen (antygen)-pow. wytworzenie IgE. IgE łączy się z rec. kom. tucznej gdy dochodzi do kontaktu z alergenem ten łączy się z IgE na kom. tucznych dochodzi do degranulacji i uwolnienia mediatorów reakcji alergicznej ; jest to rodzaj odp. szybkiej

- typ II – niszczenie własnych lub obcych kom przez limf cytotoksyczne przy udziale przeciwciał.

przeciwciało + antygenàfagocytoza

                          àatak limfocytów T cytotoksycznych

- typ III – usuwanie kompleksów antygen-przeciwciało nie jest wystaczające (powstaje ich dużo)àkrążą we krwi (choroba uogólniona), gromadzą się w narządach(uszkodzenie ich funkcji- rózne choroby układowe)

- typ IV – nadwrażliwość kontaktowa - à miejscowy wyprysk (limfocyty, makrofagi)                     - nadwrażliwość typu tuberkulinowego, naciek zapalny w miejscu wstrzyknięcia

ü        Odporność humoralna swoista i nieswoista.

Organizm człowieka ma dziedzicznie wyznaczoną specyfikę struktury i bardzo dokładnego składu chemicznego, zwłaszcza w zakresie najbardziej swoistych białek. Każdy organizm musi tej tożsamości bronić przez całe życie, gdyż nieustannie narażony jest na wnikanie z zewnątrz i powstawanie w jego wnętrzu substancji obcych, szkodliwych, trujących, szczególnie pochodzenia białkowego, które zagrażają suwerenności i porządkowi wewnętrznemu. Z zewnątrz usiłują wniknąć do każdego organizmu bakterie, wirusy, grzyby, pyłki roślin, pyły organiczne i inne podobne, a wewnątrz ciągle lub w specjalnych okolicznościach pojawiają się własne komórki obumarłe, uszkodzone, nowotworowe oraz niektóre przeważnie wielkocząsteczkowe produkty przemiany materii.

Aby nie dopuścić do utraty własnej tożsamości przez wbudowywanie w swoje struktury elementów obcych, które nie utraciły resztek swoistości organizmów ich pochodzenia, i nie dać się zatruwać substancjami obcymi, z dużą sprawnością trzeba je nieustannie rozpoznawać, unieszkodliwiać, lokalizować i usuwać na zewnątrz, a także zapobiegać ich przenikaniu do środowiska wewnętrznego. Wszystko to składa się razem na odporność.

Najogólniej odporność dzieli się na nieswoistą - dziedziczną i swoistą – nabytą.

Odporność można nabyć różnymi drogami – oczywiście w odporności specyficznej.

Jeśli wykształciła się po przejściu zarażenia lub po podaniu szczepionki, wówczas nazywa się ją nabytą czynną. Ponadto u człowieka (i innych ssaków) istnieje dodatkowy mechanizm przekazywania podstawowych przeciwciał poprzez łożysko – to jest odporność nabyta naturalnie, bierna (umożliwia noworodkowi przetrwanie pierwszych dni życia). W sytuacji krytycznej można wstrzyknąć komuś gotowe przeciwciała lub uczulone limfocyty. Będzie on miał więc odporność nabytą sztucznie, bierną.

Odporność swoista lub immunologiczna.

Skierowana jest przeciwko konkretnemu antygenowi i polega na tym, że pod ich wpływem wytwarzają się wysoce swoiste substancje białkowe zwane przeciwciałami. Przeciwciała szczególnie wybiórczo łączą się z antygenami. Powodując ich neutralizację polegającą na pozbawieniu ich chorobotwórczości. Antygeny są to wielkocząsteczkowe substancje białkowe, zawierające cechy organizmu, z którego pochodzą lub są to nieswoiste mniejsze związki. Antygeny mogą pochodzić z obcych komórek lub z wnętrza własnego organizmu.

Antygeny odznaczają się:

1.        Antygenowością – antygen posiada determinantę antygenową - epitop (elementy struktury), które swoiście łączą się z przeciwciałem.

2.        Immunogenność – nie posiadają jej wszystkie antygeny, organizm odpowiada na wprowadzenie do jego wnętrza antygenu, poprzez wytworzenie swoistego przeciwciała

              Przeciwciała (immunoglobuliny) są to swoiste gamma globuliny, wytwarzane głównie w limfocytach T i komórkach plazmatycznych. A także w limfocytach B, które selektywnie reagują z odpowiadającym im antygenem.

Przeciwciała mogą być zlokalizowane w błonie komórkowej tworząc receptory dla antygenu, głównie w limfocytach T. Mogą być również wydzielane do osocza lub płynów ustrojowych np. komórki plazmatyczne.

Przeciwciała skierowane przeciw wielu determinantom antygenowym tego samego antygenu to przeciwciała poliklonalne, natomiast skierowane przeciw jednej determinancie antygenowej to przeciwciała monoklonalne.

Każda immunoglobulina zbudowana jest z dwóch łańcuchów lekkich (istnieją ich dwa rodzaje kappa i lambda), oraz dwóch łańcuchów ciężkich. Łańcuchy w immunoglobulinach są ze sobą połączone mostkami disiarczkowymi. Ze względu na różną budowę łańcuchów ciężkich immunoglobuliny dzielą się na pięć klas.

Rozróżniamy odporność humoralną i komórkową.

Odporność humoralna  ( z udziałem przeciwciał)

Gdy do organizmu dostaną się wirusy, bakterie lub inne obce białka oraz inne substancje to zostają pochłonięte przez makrofagi. Degradują one w swojej cytoplazmie wchłonięte antygeny oraz eksponują jego część z białkami głównego układu zgodności tkankowej MHC na swojej powierzchni. Makrofagi kontaktują się wtedy z limfocytami.

Limfocyty T4 ulegają aktywacji wtedy, gdy wiążą się równocześnie z antygenem i białkiem MHC klasy II znajdującym się na powierzchni makrofaga. Następnie limfocyty T4 oddziałują na limfocyty B, aktywując je i pobudzając do proliferacji i transformacji w komórki pamięci B i komórki plazmatyczne. Plazmocyty wydzielają dużą ilość przeciwciał do krwi krążącej. Limfocyty B mogą także wiązać wolne antygeny we krwi i chłonce, ale wówczas wymagają one kontaktu z limfocytami T4 pomagającymi, aby mogły ulec dojrzewaniu i różnicowaniu. Antygeny mogą także być prezentowane limfocytom T4 przez inne komórki. Są to komórki APCs – komórki prezentujące antygen i obejmują one komórki naskórka – dendrocyty ziarniste bezbarwnikowe, Langerhansa, komórki dendrytyczne w węzłach chłonnych i w śledzionie, komórki welonowate krążące we krwi oraz komórki mikrogleju w ośrodkowym układzie nerwowym.

Wirusy

                                     Antygen+MHC-I                                                                                    Limfocyt T8                                 Proliferacja

                            Na powierzchni komórki

                                                                                                  Limfocyty

Makrofag                                                                                    pomagające

                                                                                                       ( T4 )

              ...