Ústav normální, patologické a klinické fyziologie Fyziologie krve I Ústav normální, patologické a klinické fyziologie

Úvod Slidy z přednášky Vzhledem k autorským právům nebylo možno v této veřejně šířené verzi zachovat obrazovou dokumentaci, která byla součástí přednášky. Uvítám jakékoliv připomínky, nejasnosti se pokusím osvětlit a dotazy zodpovědět, to vše na mailu: franek@lf3.cuni.cz. © 2005, MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D.

Hlavní funkce krve I respirace (transport O2 a CO´2) výživa (transport vstřebaných živin) transport odpadních látek metabolismu ABR vodní hospodářství termoregulace imunitní funkce

Hlavní funkce krve II transport hormonů transport dalších látek (stopové prvky, vitamíny, farmaka…) hemokoagulace

Základní komponenty celá krev (8% hmotnosti) - pevné krevní elementy x plazma erytrocyty 4.2 – 6.0 x1012/l leukocyty 3 – 11 x109/l trombocyty 170 – 360 x109/l sérum x plazma (plazmatické proteiny 80 g/l) hematokrit

Složení plazmy sodík 135-150 mmol/l, draslík 3.8-5.5 mmol/l, vápník 2.0-2.75 mmol/l, hořčík 0.66-0.94 mmol/l chloridy 97-108 mmol/l, bikarbonát, fosfát, sulfát, proteiny 70-80 g/l glukóza 3.3-6.1 mmol/l, močovina 2-7.5 mmol/l viskozita (voda=1): krev 4.5, plazma 2.2 osmolarita: 280 mosm/l

Plazmatické proteiny koloidně osmotický tlak (3 kPa), edém syntéza v játerch glykoproteinová povaha (mimo albuminu) proteiny akutní fáze (CRP) 70-80 g/l

1. Albumin 32-45 g/l, 69 kDa, 60 % všech PP, 80 % onkotického tlaku játra tvoří 12 g/den (25 % jejich kapacity) choroby jater – pokles A:G kvocientu 585 AK, elipsovitý tvar (15 x 3.8 nm) analbuminémie (edémy malé), albuminurie transport: FFA, Ca, bilirubin, steroidní hormony, Cu, penicilin, KAS

2. Haptoglobin glykoprotein, který váže volný Hb (asi 10 % Hb z rozpadlých erytrocytů), 0.4- 1.8 g/l, 90 kDa volný Hb prochází pře GF a může poškodit tubuly (inkompatibilní transfúze) Hp-Hb neprojde: šetření železem snížený při hemolytických anémiích (poločasy Hp-Hb a Hp), zvýšení při zánětech (PAF)

3. Proteiny spjaté s Fe transferin (2-4 g/l), feritin (hladina v plazmě odpovídá zásobám železa v těle), hemosiderin hemochromatóza

4. Ceruloplazmin 2-globulin, 160 kDa, 0.3 g/l přenáší 90 % mědi (6 atomů na jednu molekulu), zbytek albumin, který ji však uvolňuje snáz, a proto je pro její transport možná důležitější (!) zvláštní vztah k Wilsonově chorobě (hepatolentikulární degenerace)

Wilsonova nemoc AR, střádání mědi v mozku a játrech zvýšená střevní absorpci mědi a snížená exkrece játry ukládání do jater, mozku, rohovky, ledvin hepatitida, anémie, neurologické příznaky, Kayser-Fleischerův prstenec, fulminantní selhání jater dieta, penicilamin (antimetabolit pyridoxinu), transplantace jater

Menkesova choroba choroba kudrnatých vlasů velmi vzácná, postihuje chlapce a je fatální již v dětství defekt v absorpci a nitrobuněčném transportu Cu Cu se hromadí v mnoha tkáních (ne v játrech), v krvi málo ceruloplazminu i Cu depigmentace, defekty kolagenu, neurologické příznaky (enzymy s Cu)

5. 1-antitrypsin hlavní složka 1 frakce inhibuje trypsin, elastasu a některé další proteasy deficience (mutace) vede k hromadění 1-AT v hepatocytech, neznámým mechanismem vzniká hepatitis a cirhóza, transplantace

6. Imunoglobuliny produkované plazmatickými buňkami (specializované B-lymfocyty) IgG IgA IgM IgD IgE g/l 9-15 1.5-4 0.6-1.7 0-1.4 kDa 150 160 900 180 190

Vývoj krevních elementů

Erytrocyty nejčetnější buňka lidského těla (2.5x1013), rychlost tvorby (2.5 mil./s), urazí 4 km denně průměr 7 mm, objem 85 fl, Hb v ery 30 pg retikulocyty (do 1 %, 1 den), retikulocytóza úloha sleziny hematokrit, sedimentace

Price – Jonesova křivka

Fragilita erytrocytů hemolýza v hypotonickém roztoku (aquaporiny) defekty v proteinovém skeletu ji urychlují (ankyrin, spektrin) sférocytóza

Hormonální regulace erytropoézy stimulace erytropoetin somatotropní hormon thyroxin renin-angiotensin testosteron inhibice glukokortikoidy estrogeny

Hemoglobin hem – porfyrinový derivát s centrálním Fe2+ (vazebné místo) globin – polypeptidový řetězec (a, b, s, g, t, e) 4 podjednotky glykosylovaný hemoglobin – glukóza na koncovém valinu každého b řetězce, do 8 %

Typy globinových řetězců Hb A a2b2 hlavní adultní Hb Hb B a2s2 adultní, 2.5% Hb Hb F a2g2 fetální, vyšší afinita k O2 Gower I t2e2 embryonální Gower II a2e2 fyziologie: oxyhemoglobin, karbaminohemoglobin patologie: karboxyhemoglobin, methemoglobin

Saturační křivka hemoglobinu posun doprava = snížení afinity = zvýšení P50 = větší uvolňování: pokles pH (Bohrův efekt) vzestup pCO2 vzestup teploty zvýšení 2,3-DPG

Fetální hemoglobin 37 AK ze 146 se liší od  řetězce váže méně 2,3-DPG, a proto váže při stejném pO2 více kyslíku než adultní hemoglobin saturační křivka posunuta doleva

Myoglobin ve svalech sat. křivka vlevo kyslík se uvolňuje jen při velmi nízkých pO2 (dlouhotrvající kontrakce) přebírá kyslík od Hb z krve

Odbourávání Hb hladina v krvi 120-180 g/l globin se rozpadá na AK hem – biliverdin – bilirubin (žluč) bilirubin – lumirubin (kratší poločas rozpadu)

Metabolismus železa v potravě Fe3+, ale snáze se vstřebává Fe2+ žaludeční šťáva a vitamín C pomáhají redukci Fe, proto po resekci žaludku vzniká anémie vstřebávání v horní části tenkého střeva hladina Fe2+ v séru 10-35 mol/l apoferitin (sliznice), transferin (2 Fe3+; plazma; b1-globulin), feritin (4500 Fe3+; slezina, játra, dřeň; sérový feritin), hemosiderin (agregáty feritinu)

Distribuce železa

Hemochromatóza AR, mutace na 6.chromozómu zvýšená akumulace hemosiderinu v játrech, pankreatu, srdci, ledvinách, nadledvinách, varlatech a hypofýze artropatie, kožní pigmentace, DM jaterní selhání, cirhóza Dg: jaterní biopsie,  sérový feritin,  satrurace transferinu

Hemochromatóza - léčba venepunkce: 500 ml (250 mg železa) týdně po 2-3 roky chelatační činidlo deferoxamin (vychytá 30 mg železa denně)

Anémie pokles hladiny Hb a počtu erytrocytů poruchy erytropoézy: aplastická a., renální a. (erytropoetin) poruchy syntézy DNA: megaloblastová a. (nedostatek folátu nebo vitamínu B12) poruchy syntézy Hb: b-thalasemie, a-thalasemie, srpkovitá anémie nedostatek Fe: krvácení (GIT) hemolytické anémie: glu-6-PDH, hadí jed

Polycytémie primární x sekundární 7-8 mil. ery, HK 70% polycythaemia vera: vzácná, kůže modročervená, překrvení spojivek

Leukocyty leukocyty 3 – 11 x109/l = 3000 – 11000/l heterogenní populace, k jedné skupině patří jen díky společné funkci: ochrana organismu před nádory, bakteriálními, virovými a parazitárními infekcemi podrobnosti ve Fyziologii imunity

Rozdělení leukocytů Granulocyty neutrofily 3000-6000/l 50-70% eozinofily 150-300/l 1-4% bazofily 0-100/ l 0-0.5% Lymfocyty 1500-4000/l 20-40% Monocyty 300-600/l 2-8%

Funkce leukocytů I neutrofilní granulocyty: 1.linie obrany proti bakteriím, chemotaxe, fagocytóza eozinofilní granulocyty: slizniční imunita, napadají to, co nelze fagocytovat (parazité) bazofilní granulocyty: okamžitá alergická reakce (anafylaktický šok), histamin, heparin monocyty: 72 h v cirkulaci, pak v tkáních (RES), fagocytóza (podobně jako neutrofilové)

Funkce leukocytů II lymfocyty T-lymfocyty: buněčná imunita, migrace do uzlin helper, supresor, cytotoxické, paměťové B-lymfocyty: protilátková imunita plazmatické buňky, paměťové