Fizjologia Człowieka

Prof. dr hab. Tadeusz P. Żarski

Claude Bernard /1813-1878/ - fizjolog i patolog

Fizjologia człowieka - nauka zajmująca się

procesami życiowymi organizmu ludzkiego

(czynnościami i funkcjami komórek, tkanek i

narządów oraz prawami, które tymi

funkcjami rządzą).

W zakres fizjologii wchodzi nie tylko

wiedza o prawidłowym

funkcjonowaniu organizmu, ale też o
sposobach przywracania właściwego

działania gdy zostanie ono zaburzone.

Stan zakłócenia tego prawidłowego

działania nazywamy patologią.

Fizjologia człowieka

• W swych badaniach opiera się na fizyce, chemii,

biologii, a także współpracuje z cytologią,
anatomią, biofizyką, biochemią, elektroniką i
wieloma innymi. Poszczególne działy fizjologii są
również podstawą nauk klinicznych. Na przykład
na fizjologii układu dokrewnego opiera się
endokrynologia, a na fizjologii układu krążenia -
kardiologia

.

Najważniejsze fakty z historii

fizjologii

• II w.

Galen, najwybitniejszy lekarz starożytności, stworzył podstawy

anatomii i fizjologii

• 1543

A. Vesalius w dziele De humani corporis fabrica...

zapoczątkował naukę nowożytnej anatomii

• XVI w

. M. Servet opisał mały obieg krwi (płucny)

• 1628

W. Harvey opisał całościowo krążenie krwi

• 2. poł. XVII

 w.

M.

Malpighi

stworzył

podstawy

anatomii

mikroskopowej, odkrył naczynia włosowate

• 1757–66

A. Haller w dziele Elementa physiologiae corporis humani

zawarł całą ówczesną wiedzę o działaniu i budowie organizmu

ludzkiego, stworzył podstawy współczesnej fizjologii

• ok. 1780

A. Lavoisier i P. Laplace stwierdzili, że oddychanie

komórkowe polega na procesie spalania

• 1827–28

K.E. Baer odkrył komórkę jajową ssaków; sformułował tzw.

prawo rozwojowe Baera

• 1838–39

M.J. Schleiden i Th. Schwann sformułowali teorię

komórkowej budowy roślin i zwierząt

• poł. XIX w

. C. Bernard odkrył glikogen i jego przemiany, rolę wątroby

w przemianie cukrów, trawienne właściwości soku trzustkowego

• 1869

F. Miescher wykrył kwasy nukleinowe

Najważniejsze fakty z historii

fizjologii

• 1888–1903

I.P. Pawłow wyjaśnił mechanizm wydzielania

soków trawiennych, dzięki zastosowaniu nowych metod

badawczych

• od ok. 1890

Ch.S. Sherrington dokonał odkryć dotyczących

funkcji neuronów, gł. odruchowej czynności rdzenia

kręgowego; zapoczątkował badania na synapsach,

wprowadził termin synapsa, podał klasyfikację receptorów

• 1904

I.P. Pawłow zapoczątkował nowy kierunek badań

fizjologicznych i nową dyscyplinę naukową — fizjologię

wyższych czynności nerwowych, wprowadził pojęcie

odruchu warunkowego i bezwarunkowego

• 1950–70

U Euler, B. Katz, J. Axelrod wyjaśnili mechanizm

przekaźnictwa w ośrodkowym układzie nerwowym za

pośrednictwem noradrenaliny i acetylocholiny

• 1959–71

W.E. Sutherland odkrył znaczenie cyklicznego

AMP w procesie regulacji hormonalnej

• 1972

J.F.R. Kerr, A.H. Wyllie i A.R. Currie wysunęli ideę, że

zdolności komórek do zaprogramowanej śmierci (tzw.

apoptoza) należy do podstawowych właściwości komórki i

reguluje przebieg wielu procesów biologicznych; pogląd ten

został powszechnie przyjęty po 20 latach badań

• 1996

I. Wilmut i współpracownicy sklonowali z komórek

somatycznych pierwszego ssaka — owcę Dolly (ogłoszenie

wyników 1997)

• 2003

Ustalono pełną sekwencję genomu człowieka w

ramach międzynarodowego programu HUGO (ang. Human

Genome Project) oraz projektu prywatnej korporacji Celera

Fizjologia krwi i chłonki

Fizjologia krwi

Krew jest jednym z płynów ustrojowych,

w którym zawieszone są elementy
morfotyczne krwi tj. erytrocyty- krwinki
czerwone, leukocyty – krwinki białe i
trombocyty czyli płytki krwi. Spełnia ona
rozmaite funkcje, które uzależnione są
od

sprawnego

działania

układu

krążenia, który zapewnia jej ruch w
systemie naczyń krwionośnych.

Krew krążąca w ustroju człowieka

spełnia trzy podstawowe funkcje:

• transportową

o charakterze:

zaopatrującym, oczyszczającym,
termoregulacyjnym i
integrującym

• udział w reakcjach

ochronnych

i

obronnych organizmu,

• tworzenia stałego środowiska

ustroju-

homeostazy

. W transporcie zaopatrującym krew spełnia

jedną z najważniejszych funkcji,

• a mianowicie pobiera i transportuje z

pęcherzyków płucnych tlen i dostarcza go do
tkanek ( funkcja oddechowa ).

• przenosi również wchłonięte z przewodu

pokarmowego do tkanek składniki
energetyczno-budulcowe ( białka,
węglowodany i tłuszcze), składniki mineralne,
witaminy,

• ze szpiku nowe krwinki czerwone i białe do

krwi oraz białe do układu limfatycznego i
ognisk zapalnych,

• stare krwinki czerwone przenosi do narządów

krwinkogubnych ( np. śledziony). ,

Pełni funkcje w

transporcie

oczyszczającym

• pobiera i przenosi produkty

przemiany materii ( np. kwas
mlekowy z mięśni do wątroby) oraz

• końcowe produkty metaboliczne np.

dwutlenek węgla do płuc, mocznik i
inne metabolity do nerek czy też do
przewodu pokarmowego

Transport termoregulacyjny

jest realizowany:

• dzięki przepływowi krwi przez

narządy i okolice ciała, w których
ciepło wytwarzane jest w nadmiarze
np. przez wątrobę czy pracujące
mięśnie, skąd krew pobiera ciepło i
przekazuje do tych części ciała gdzie
może je tracić i w efekcie oziębić się
( skóra, małżowiny uszne, nos)

Krążąca krew uczestniczy w ważnym

integrującym, scalającym ustrój

procesie regulacji i koordynacji

procesów fizjologicznych

• odbiera z gruczołów wydzielania

wewnętrznego lub grup komórek

wyspecjalizowanych do funkcji

sekrecyjnych hormony lub inne substancje

czynne uczestniczące w regulacji

wewnętrznej ustroju (np., wit D

3

ze skóry)

i roznosi je po całym organizmie.

• Pobudzają one, hamują lub zmieniają

przebieg reakcji biochemicznych w

komórkach.

Druga zasadnicza funkcja krwi to, jej

udział w reakcjach obronnych

organizmu

.

Uczestniczy ona w złożonym procesie

rozpoznawania i unieszkodliwiania
obcych dla organizmu czynników,
które mogą pochodzić ze środowiska
zewnętrznego ( bakterie, wirusy,
grzyby niższe, toksyny itd.) jak i ze
środowiska wewnętrznego
( nieprawidłowe własne komórki lub
endotoksyny).

Trzecia funkcja krwi wynika z jej

roli w tworzeniu stałego

środowiska wewnętrznego

organizmu.

Homeostaza

czyli stałość fizyko-

chemicznych właściwości środowiska
wewnętrznego , jest podstawowym
warunkiem

prawidłowego

funkcjonowania organizmu. W procesie
utrzymania homeostazy, oprócz krwi
biorą udział płyn zewnątrzkomórkowy w
tkankach oraz chłonka

Skład i objętość krwi w

organizmie

• Krew wypełniająca układ krwionośny, stanowi rodzaj

tkanki łącznej płynnej, która odgraniczona jest od innych

tkanek organizmu co najmniej jedną warstwą komórek,

którą tworzą komórki śródbłonka naczyń włosowatych.

• Całkowita objętość krwi (TBV total blood volume)

wynosi około 1/13 masy ciała, co w przybliżeniu stanowi

6-7% masy ciała. Dla przeciętnego dorosłego człowieka

stanowi to około 5-5,5 l krwi

. Ulega ona fizjologicznym

wahaniom np. w czasie ciąży, laktacji, wzrostu, przy

obniżonej lub podwyższonej temperaturze otoczenia.

Wahania mogą sięgać od ułamka procenta do 1 a nawet

2% masy ciała.

•

Obniżoną objętość krwi nazywamy

hipowolemią a podwyższoną hiperwolemią

.

Krew zawiera

:

• elementy upostaciowane zwane elementami

morfotycznymi, którymi są erytrocyty (krwinki

czerwone, RBC), krwinki białe (leukocyty WBC)

oraz trombocyty ( płytki krwi, platelets)

• osocze stanowiące część płynną krwi ( plazma)

złożone z wody ( 91-92%), białek około 7%,

związków mineralnych ( Na, K, Ca, P-ng, Mg, Cu,

itd.), tłuszczowce ( tłuszcze obojętne, kwasy

tłuszczowe, cholesterol ),cukry i pośrednie

produkty ich przemiany ( glukoza, kwas mlekowy,

szczawiowy, cytrynowy) oraz związki azotowe

( aminokwasy, mocznik, kwas moczowy,

kreatynina)

Hematopoeza

Proces powstawania i dojrzewania krwinek

nazywamy hematopoezą (krwiotworzeniem

).

W okresie zarodkowym tkankę krwiotwórczą

stanowią

komórki

mezenchymy

woreczka

żółtkowego i komórki śródbłonka naczyń, a

następnie komórki wątroby i śledziony. W miarę

rozwoju płodu czynność krwiotwórczą w odniesieniu

do krwinek czerwonych granulocytów i płytek krwi

przejmuje szpik kostny czerwony. W końcowych

stadiach

rozwoju

płodu

i

w

całym

życiu

pozapłodowym

szpik kostny czerwony jest

głównym narządem krwiotwórczym

Wytwarza

on krwinki czerwone, granulocyty oraz krwinki

płytkowe. Inne krwinki białe jak limfocyty i

monocyty wytwarzane są zarówno szpiku jak i poza

nim np. w śledzionie, węzłach chłonnych grasicy

,uśś).

Proces powstawania i dojrzewania krwinek -

hematopoeza (krwiotworzenie

)

Krwinki czerwone (erytrocyty

RBC- red blood cells)

• Krwinki czerwone zdecydowanie dominują

pod względem liczebności w stosunku do

pozostałych elementów upostaciowanych

krwi. Ich liczba zależy od wieku i płci.

• U noworodków wynosi około 7

mln w mm

3

u mężczyzn około 5

mln a u kobiet 4,5 mln/mm

3

tj wg

układu SI T/l 10

12

. Oprócz liczby układ

czerwonokrwinkowy charakteryzowany jest

przez szereg innych wskaźników

Wskaźnik

hematokrytowy (Ht)

• W organizmie zdrowego człowieka elementy morfotyczne

zajmują od 36 do 50% objętości krwi.

Stosunek objętości

erytrocytów do objętości pełnej krwi nosi nazwę

wskaźnika hematokrytowego

(Ht)

• Oddzielenie osocza od elementów upostaciowanych

uzyskuje się przez odwirowanie krwi, podczas którego

krwinki mające większą masę gromadzą się na dni

probówki. W praktyce lekarskiej istnieje potrzeba

oznaczania stosunku osocza do składników morfotycznych

we krwi obwodowej.

• Oznaczenie to wykonuje się w specjalnych

heparynizowanych kapilarach, które napełnia się krwią,

zatapia z jednego końca i wiruje przy 6000 obrotów/ min.

przez 5 minut. Po odwirowaniu odczytuje się na specjalnej

skali wskaźnik hematokrytowy.

Wzrost wskaźnika

hematokrytowego

• może być wynikiem zwiększonej liczby krwinek

czerwonych we krwi przy niezmienionej lub obniżonej

całkowitej objętości osocza. np. po nadmiernej utracie

wody z organizmu ( biegunki, intensywne poty bez

uzupełniania płynów , itd), po przetoczeniach

krwinek, długie przebywanie wysoko w górach.

• Wzrost wskaźnika hematokrytowego może mieć

związek nie ze wzrostem liczby krwinek, lecz

zwiększeniem objętości poszczególnych krwinek

czerwonych

(

np.

w

niektórych

formach

niedokrwistości tzw. makrocytarnych.

• Obniżenie się tego wskaźnika występuje po utracie

krwi ( krwotokach) ponieważ objętość osocza

regeneruje się szybciej niż składniki morfotyczne w

szpiku a także po gwałtownym zwiększeniu objętości

osocza np. po obciążeniu płynami

INNE WSKAŹNIKI

CZERWONOKRWINKOWE

• Średnia objętość krwinki (MCV) = (Ht

×10)/RBC (fl=10

-15

l)

• Stężenie hemoglobiny we krwi (Hb)

(mmol/l, g/100ml lub g/l)

• Średnia zawartość (masa)

hemoglobiny w krwince (MCH) =

Hb/RBC (pg = 10

-12

g)

• Średnie stężenie hemoglobiny w

krwince (MCHC) = (Hb×100)/Ht (mmol/l,

g/100ml lub g/l)

• Tempo opadania krwinek (OB) (mm/h)

• Oporność osmotyczna (%NaCl)

Średnia zawartość hemoglobiny w

krwince czerwonej) ,MCH

• Oznaczając stężenie hemoglobiny oraz liczby erytrocytów można

wyliczyć wskaźnik charakteryzujący krwinkę czerwoną jakim jest MCH

(średnia zawartość hemoglobiny w krwince czerwonej)

MCH =

Hb/RBC (pg = 10

-12

g)

,

W warunkach prawidłowych zawartość hemoglobiny w krwince

czerwonej zawiera się w granicach,27-32 pg (1,7-2,0 fmol)

• Wzrost średniej zawartości hemoglobiny w krwince czerwonej

może wystąpić w:

• niedokrwistościach makrocytowych zwłaszcza megaloblastycznych

• Zmniejszenie średniej zawartości hemoglobiny w krwince

czerwonej może być spowodowany przez:

• zaburzenia wodno-elektrolitowe typu przewdonienia hipotonicznego

• niedokrwistości niedobarwliwe

Średnie stężenie hemoglobiny w krwince

czerwonej MCHC

• Oznaczając stężenie hemoglobiny, hematokrytu oraz liczby

erytrocytów można wyliczyć wskaźnik charakteryzujący krwinkę

czerwoną jakim jest MCHC (średnie stężenie hemoglobiny w

krwince czerwonej)

MCHC =(Hb×100)/Ht (mmol/l, g/100ml lub g/l)

W warunkach prawidłowych średnie stężenie hemoglobiny

w krwince czerwonej jest 2-krotnie większe niż we krwi i

wynosi 32-38 g/dl (20-24 mmol/l)

• Wzrost średniego stężenia hemoglobiny w krwince czerwonej

może wystąpić we

:

• wrodzonej sferocytozie najczęstszej wrodzonej niedokrwistości

hemolitycznej występującej w Europie Północnej. Wywołanej

mutacjami w genach kodujących białka błony komórkowej

erytrocytów)

• stanach hipertonicznego odwodnienia

• Zmniejszenie średniego

stężenia hemoglobiny w krwince

czerwonej może być spowodowany przez:

• zaburzenia wodno-elektrolitowe typu hipertonicznej hiperhydracji

• niedokrwistości z niedoboru żelaza niedobarwliwej

Krwinki czerwone (erytrocyty,

RBC- red blood cells)

• Dojrzałe erytrocyty człowieka ( podobnie jak i innych

ssaków) są bezjądrzaste i przyjmują kształt

dwuwklęsłych krążków.

• Taka budowa zwiększa ich powierzchnię w stosunku

do objętości komórki i przyśpiesza możliwość

przenikania gazów ( tlenu i CO

2

) przez błonę

komórkową. Erytrocyty krążą we krwi obwodowej

około 120 dni. Po tym okresie ulegają rozpadowi

głównie w śledzionie.

Krwinki czerwone spełniają cztery różne

funkcje w organizmie, z których trzy są

zależne od obecności w niej hemoglobiny,

zwanej barwnikiem krwi. Są to:

• transport tlenu z naczyń włosowatych

pęcherzyków płucnych i uwalnianie go w

naczyniach włosowatych tkanek. Jest to funkcja

główna, bowiem poza krwinką czerwoną żadne inne

elementy krwi ani osocza tej funkcji nie spełniają

• przenoszenie dwutlenku węgla z tkanek do

płuc. Dzięki obecności anhydrazy węglanowej i

hemoglobinie krwinki są głównym odbiorcą CO

2

w

trakcie przejścia przez naczynia włosowate.

•buforowanie krwi czyli utrzymanie stałego pH

krwi

• udział w procesach odpornościowych i

układzie grup krwi ABO Rh

Większość pobranego we włośniczkach CO

2

uwalnia się

do osocza w postaci HCO

3

- w następstwie czego osocze w

2/3 transportuje dwutlenek węgla do płuc w postaci
węglanów. ,1/3 przenoszą krwinki w powiązaniu z HbCO

2

W płucach jednak krwinki uwalniają CO

2

tak z węglanów

jak i z hemoglobiny do pęcherzyków płucnych

Budowa hemoglobiny

• Hemoglobina jest zbudowana z białka globiny i 4

cząsteczek

hemu.

Hem

zawiera

atom

żelaza

dwuwartościowego ma zdolność wiązania jednej cząsteczki
tlenu,

tworząc

hemoglobinę

związaną

z

tlenem,

utlenowaną czyli oksyhemoglobinę

• Hem jest połączony z peptydowym fragmentem białka

(globiną) w wyniku chelatowania atomu żelaza przez
histydynowe atomy azotu białka, a także za pomocą
wiązań wodorowych oraz sił van der Waalsa działających
pomiędzy

hydrofobowymi

fragmentami

dwóch

cząsteczek

.

Budowa hemoglobiny

• Pod

wpływem

związków

utleniających

dwuwartościowy atom żelaza w cząsteczce tlenu

może zostać zmieniony na atom trójwartościowy

tworząc methemoglobinę Nie ma ona zdolności do

transportu tlenu czyli jego wiązania i uwalniania.

Powstaje ona pod wpływem np. azotynów, czy

cyjanków

. Prowadząc do zahamowania procesów

oddychania tkankowego i w ostateczności do śmierci.

• Hemoglobina wykazuje bardzo silne powinowactwo

do

CO tlenku węgla, z którym tworzy trwałe

połączenie

zwane

karboksyhemoglobiną

.

Dlatego też niewielki procent CO w powietrzu (czadu)

prowadzi do zablokowania hemoglobiny i uduszenia,

odkorowania w wyniku niedotlenienia tkanek.

Budowa mioglobiny

•

Hem jest też częścią składową barwnika mięśni –

mioglobiny. Występuje on w wolno kurczących się
mięśniach czerwonych, gdzie odbiera tlen od
hemoglobiny. Uwalnia tlen przy pracy mięśnia stanowi
tlenowy magazyn mięśni. Magazyn ten zaspokaja
zapotrzebowanie na tlen tylko na kilka sekund.

• Podczas nadmiernego wysiłku, kiedy ciśnienie

cząsteczkowe tlenu spada w mięśniach do bardzo
niskiej wartości 5 mm Hg, mioglobina uwalnia
zmagazynowane cząsteczki O

2

i pozwala mitochondriom

na syntezę ATP na drodze fosforylacji oksydacyjnej.

Wytwarzanie krwinek

czerwonych

Erytropoeza

• Wytwarzanie krwinek czerwonych jest regulowane

przez szereg czynników .Zasadniczym czynnikiem

pobudzającym erytropoezę jest erytropoetyna

białko wytwarzane u ludzi w 85% w nerkach i 15%

w wątrobie wątrobie odpowiedzi na zmniejszone

stężenie tlenu w nerkach. Oprócz erytropoetyny w

regulacji tego procesu uczestniczą hormony

tarczycy zwiększające erytropoezę oraz hormony

płciowe.

Androgeny

pobudzają

(testosteron)

metabolity estrogenów hamują erytropoezę.

• Prawidłowa erytropoeza uzależniona jest od

dostatecznej podaży żelaza (10-18 mg/dobę) oraz

witamin B12 i kwasu foliowego

Wytwarzanie krwinek czerwonych

Erytropoeza

Niedokrwistości

Niedokrwistość, potocznie nazywana

anemią (łac. anaemia) to zespół objawów

chorobowych, który polega na

stwierdzeniu niższych od normy wartości

hemoglobiny i erytrocytów i ich następstw.

Podział niedokrwistości
Niedokrwistości dzielimy na trzy grupy:

• Niedokrwistości spowodowane utratą krwi

• Niedokrwistości będące wynikiem

upośledzonego wytwarzania erytrocytów

• Niedokrwistości związane ze skróconym

czasem życia erytrocytów

Niedokrwistości

niedoborowe

• Są to niedokrwistości, w których do

upośledzonego wytwarzania erytrocytów
dochodzi z powodu niewystarczającej podaży
substancji potrzebnych w procesie erytropoezy.
Spośród niedokrwistości niedoborowych
wyróżniamy:

• niedokrwistość z niedoboru żelaza
• niedokrwistość z niedoboru kwasu foliowego
• niedokrwistość z niedoboru witaminy B

12

• niedokrwistość z niedoboru miedzi

Niedokrwistości niedoborowe

• Niedokrwistości z niedoboru żelaza

• Niedokrwistość z niedoboru żelaza (łac.

anaemia

sideropenica)

-

niedokrwistość

sideropeniczna.

Występuje

najczęściej

u

niemowląt między 6-18 miesiącem życia.

Przyczyną niedoboru żelaza jest niedostateczne

zaopatrzenie organizmu w ten pierwiastek przy

zwiększonym

jego

zapotrzebowaniu.

Do

najczęstszych przyczyn niedoboru zaliczamy:

• zmniejszone zapasy w życiu płodowym

• wcześniaki, noworodki niekarmione mlekiem

matki

• zaburzenia wchłaniania

• szybki rozwój

Niedokrwistości z niedoboru żelaza

• U dorosłych niedokrwistości z niedoboru żelaza mogą być

skutkiem przewlekłego krwawienia, stymulującego szpik do

zwiększenia

tempa

erytropoezy

doprowadzając

do

wyczerpania ustrojowych zapasów żelaza. U kobiet jedną z

najczęstszych przyczyn są obfite krwawienia miesięczne.

Innym częstym miejscem krwawienia są owrzodzenia żołądka

i dwunastnicy.

• Objawy:

• spaczony, wybiórczy apetyt (np. na glinę, krochmal, kredę),

niekiedy wyprzedza niedokrwistość

• bladość skóry śluzówek i spojówek

• szorstkość skóry

• zanik brodawek

• ból, pieczenie i wygładzenie języka

• zajady w kącikach ust

• pieczenie w jamie ustnej i przełyku

• łamliwość włosów i paznokci

• osłabienie

Niedokrwistość przy chorobach

przewlekłych

• Jest to niedokrwistość występująca u chorych z pobudzeniem układu

immunologicznego związanym z procesem zapalnym (dokładniej - na

skutek działania cytokin), która charakteryzuje się zmniejszoną

produkcją erytrocytów, małą liczbą retikulocytów, małym stężeniem

Fe i transferyny, ale zwiększonym stężeniem ferrytyny. Druga co do

częstości występowania po niedokrwistości z niedoboru żelaza.

• Przyczyny

• przewlekłe zakażenia bakteryjne, pasożytnicze i grzybicze (np.

gruźlica, przewlekłe zakażenie dróg moczowych)

• nowotwory złośliwe (CRA - cancer related anaemia)

• choroby z autoimmunizacji - reumatoidalne zapalenie stawów,

układowe zapalenie naczyń

• Patogeneza

• Cytokiny (głównie IL-1, TNFα, IFNγ) osłabiają erytropoezę przez

hamowanie

proliferacji

prekursorów

krwinek

czerwonych

i

jednocześnie pobudzenie ich apoptozy oraz zmniejszenie ekspresji

genów EPO i jej receptora, a także zmniejszenie udostępniania

żelaza dla krwiotworzenia, m.in. przez indukcję hepcydyny - hamuje

wchłanianie żelaza w dwunastnicy i uwalnianie żelaza z

makrofagów.

• Objawy kliniczne

• pojawia się w klika miesięcy po ujawnieniu choroby podstawowej

• ogólne objawy niedokrwistości

• objawy związane z chorobą podstawową

Grupy krwi

• Zmieszanie krwinek czerwonych z osoczem

u różnych osobników może lub nie musi

doprowadzić do

zlepiania krwinek, które to

zjawisko

nazywamy

aglutynacją

Aglutynacja wystąpi wtedy gdy krwinki

zmieszane z surowicą innego osobnika

natrafią na przeciwciała, czyli aglutyniny

skierowane

przeciw

substancjom

antygenowym zawartym w otoczce krwinki.

Substancje antygenowe zawarte w krwince

czyli aglutynogeny mają typową dla

związków białkowych swoistą budowę

uwarunkowaną genetycznie.

Grupy krwi

Grupy krwi

• Na zasadzie łączenia osocza z krwinkami różnych osób

ustalono u ludzi istnienie w krwinkach trzech aglutynogenów,

czyli antygenów grupowych A,B i AB Na podstawie

obecności aglutynogenów i aglutynin ustalono istnienie

4 podstawowych grup krwi A, B, AB i 0

• Osoba mająca grupę A czyli krwinki z aglutynogenem A,

nie może mieć w swojej krwi aglutyniny skierowanej

przeciwko

temu

antygenowi,

nastąpiłaby

bowiem

aglutynacja własnych krwinek. Osoba z grupą A ma

niegroźną dla niej aglutyninę beta skierowaną przeciwko

nieobecnemu aglutynogenowi B

• Osoba z grupą B ma w osoczu aglutyninę alfa skierowaną

przeciwko nieobecnemu aglutynogenowi A .

• Osoby mające w krwinkach oba aglutynogeny A i B nie

mogą mieć oczywiście żadnych aglutynin

• W grupie 0 nie występują aglutynogeny krwinkowe a

jedynie w osoczu obecne są aglutyniny α i β

Grupy krwi

• Jak wynika z powyższych informacji osoba z grupą A może dawać

krew wyłącznie osobie z taką samą grupą krwi. Tak samo z
osobami z grupy B i AB natomiast krew osoby z grupą 0 może być
przetaczana do organizmu każdej z grup obecną bowiem w tej krwi
krwinki czerwone nie napotkają u biorców aglutynin anty-0 .
Przetaczając krew grupy 0 osobom z grup A,B i AB wprowadzamy do ich
krwi pewną ilość aglutynin alfa i beta. W praktyce jednak ilość
przetoczonego osocza zawierającego te aglutyniny jest mała w stosunku do
osocza biorcy. Wprowadzone więc aglutyniny podlegają rozcieńczeniu i nie
są w stanie zlepiać krwinek. Jak wynika z tego osoby grupy 0 są
uniwersalnymi dawcami krwi

• W praktyce okazuje się, że antygen A nie jest jednorodny i dzieli

się na A1 i A2 Dlatego też w rzeczywistości wyróżnia się sześć
grup krwi układu ABO: A1(31,5%) , A2 (9,5%), B (19,0%),
A1B(6,4%), A2B(1,6%) i O(32,5%)

Grupy krwi

• Niezależnie od podziału krwi na 6 grup na

podstawie występowania antygenów A,B i O

istnieje jeszcze podział na dwie grupy układu

Rh

W otoczkach erytrocytów ludzi z grupą

Rh+ dodatnią (85% populacji) występuje

antygen D a u ludzi z grupą Rh-ujemną brak

jest tego antygenu. Przetoczenie krwi Rh

plus

biorcy

Rh

ujemnemu

powoduje

pojawienie się w jego osoczu przeciwciał

anty–D

• Ponowne przetoczenie temu biorcy krwi Rh

dodatniej

prowadzi

do

niszczenia

erytrocytów dawcy i wystąpienia poważnych

zakłóceń zdrowotnych.

Grupy krwi

• Antygen D odgrywa dużą rolę w konflikcie

serologicznym pomiędzy Rh ujemną matką i Rh

dodatnim płodem W czasie pierwszej ciąży może

dojść do powstania przeciwciał anty D u matki. W

następnej ciąży Rh-dodatniego płodu może dojść

do niszczenia jego krwinek przez przeciwciała

matki anty D.

• Również na powierzchni leukocytów i trombocytów

(płytek) występują antygeny grupowe HLA

(human leucocyte antigens) , czyli tzw główne

antygeny zgodności tkankowej MHC (major

histocompabilty complex) mają duże znaczenie w

transplantologii. Od zgodności grupowej zależy

przyjęcie lub odrzucenie przeszczepu.

Grupa krwi jest dziedziczona i wiadomo jakie są możliwe grupy krwi
u dziecka, gdy znamy te u matki i ojca. Wykluczenie ojcostwa
możliwe jest wtedy, gdy dziecko ma grupę, która nie może wyniknąć
z krzyżówki matki i domniemanego ojca. :

• Należy jednak pamiętać, że potwierdzenie ojcostwa mogą

dać tylko szczegółowe badania sekwencji DNA

.

GRUPY KRWI

TEORETYCZNE I TECHNICZNE PODSTAWY BADANIA

Badanie polega na ocenie zachowania się badanych krwinek czerwonych w

obecności surowicy wzorcowej - zawierającej określone przeciwciała, albo

badanej surowicy w obecności krwinek wzorcowych - zawierających znane

antygeny

Krwinki białe (Leukocyty)

• Podstawowe cechy leukocytów
• ich liczba waha się od 6-9 tys./mm3
• są większe od krwinek czerwonych
• w ich komórkach występuje jądro

(mają swój własny metabolizm i

możliwość podziału)

• u dużej części krwinek białych

(granulocyty) w cytoplazmie występują

charakterystyczne ziarnistości (są to

lizosomy, które zawierają enzymy)

Leukocyty

• Leukocyty są podstawowym elementem układu

odpornościowego. Ich funkcja odpornościowa jest

realizowana przez:

rozpoznanie oraz niszczenie obcych i szkodliwych dla

organizmu czynników, które przedostają się do

organizmu z zewnątrz np. drobnoustroje

chorobotwórcze lub też zostaną w nim wytworzone

np. nieprawidłowe komórki, komórki nowotworowe itd.

Leukocyty spełniają swoje role poza naczyniami

krwionośnymi, mają zdolność ruchu pełzakowatego

dzięki czemu wydostają się z naczyń włosowatych do

przestrzeni międzykomórkowej i płynu

międzykomórkowego - nazywamy to diapedezą

• zapewniają odporność swoistą (produkcja przeciwciał)

Krwinki białe (Leukocyty)

powstawanie

Interpretacja wyników

badań

• Zwiększona ilość leukocytów nosi nazwę leukocytozy,

która może być spowodowana przez wzrost jednego

lub kilku rodzajów krwinek białych. Wzrost ich liczby

może występować w stanach fizjologicznych (np. po

spożyciu posiłku, po wysiłku, w ciąży) lub stanach

chorobowych ( choroby zakaźne, uszkodzenia

narządów, zatrucia, nowotwory)

• Liczba leukocytów niższa od 3000 /mm3 jest

definiowana jako leukopenia. Spadek ich liczby może

nastąpić po uszkodzeniu szpiku kostnego przez środki

chemiczne, promieniowanie, przez choroby takie jak

białaczki, ciężkie zakażenia bakteryjne, wirusowe,

pierwotniakowe

także

przez

przerzuty

nowotworowe

.

.

Krwinki białe ( leukocyty)

• Na podstawie cech morfologicznych wszystkie

krwinki białe

( leukocyty) dzieli się na trzy zasadnicze grupy: granulocyty,

limfocyty i monocyty..

Powszechnym zjawiskiem wśród

leukocytów jest zdolność do fagocytozy. Jest to proces

polegający na otaczaniu i wciąganiu do ich cytoplazmy a

następnie pożeraniem i trawieniem ciał obcych np. bakterii

• Z wyjątkiem granulocytów pozostałe krwinki białe po

opuszczeniu szpiku mają zdolność do namnażania się poza

szpikiem w tkance limfatycznej.

Granulocyty

zawierają w cytoplazmie

ziarnistości o swoistych zdolnościach

do barwienia się.

:
• neutrofile – wybarwiające ziarnistości

barwnikami obojętnymi

• eozynofile – wybarwiające

ziarnistości barwnikami kwaśnymi

• bazofile - wybarwiające ziarnistości

barwnikami zasadowymi

Neutrofile czyli granulocyty

obojętnochłonne

• zwane mikrofagami wykazują największe

spośród wszystkich komórek fagocytujących

właściwości żerne. Stanowią największy

odsetek wśród krwinek białych ( 60-75 %

ich ogólnej liczby). Posiadają jądra w postaci

łańcuszka mającego zgrubienia Dzięki

ruchom pełzakowatym przechodzą przez

naczynia włosowate do tkanek. Gromadząc

się w miejscach zapalnych. Fagocytują tam

bakterie i powodują powstanie ropy –

mętnego płynu zawierającego leukocyty.

bakterie i szczątki obumarłej tkanki.

Neutrofile czyli granulocyty

obojątnochłonne

• Wzrost liczby neutrofilii następuje w

ostrych chorobach zakaźnych.
Zakaźnych pierwszym okresie
każdego stanu zapalnego oraz przy
szybko rozwijających nowotworach.
Okres życie granulocytów
obojętnochłonnych to 2 do 4 dni
ulegają rozkładowi w układzie
siateczkowo-śródbłonkowym

Eozynofile- zwane

granulocytami

kwasochłonnymi

• występują we krwi w małej liczbie, około 2-4%

ogólnej liczby leukocytów,. Wykazują podobne

właściwości jak krwinki poprzednie jednak w

mniejszym zakresie. Wzrost ich liczby towarzyszy

stanom uczuleniowym i chorobom pasożytniczym.

Wykazują działanie antyhistaminowe, chroniąc

tkanki przed działaniem tej substancji uwalnianej

w reakcjach alergicznych. Wykazują również

zdolność zabijania niektórych pasożytów. W

chorobach zakaźnych jak dur brzuszny czy odra

ich liczba maleje. Okres życia tych krwinek u

człowieka jest bardzo krótki około 24 godzin

Bazofile czyli granulocyty

zasadochłonne

• to najmniej liczna grupa krwinek białych

( 0,3 -0,9%) Są najmniejszymi
grauloctytami.

Wytwarzają heparynę-

silnie

działający

środek

przeciwkrzepliwy

jest to bardzo ważne

w

miejscach

objętych

procesem

zapalnym, gdzie krzepliwość krwi jest
duża i groziłaby tworzeniem zakrzepów
a w efekcie zatorów naczyń i zawałów

Agranulocyty

• agranulocyty [gr. a- ‘nie’, łac. granulum

‘ziarnko’, gr. kýtos ‘komórka’], krwinki białe
(leukocyty) nie zawierające w cytoplazmie
ziarnistości; mają jądro komórkowe; wśród
agranulocytów rozróżnia się: zdolne do
rozpoznawania antygenów i reagowania
wobec nich różnymi formami odpowiedzi
immunologicznej

limfocyty

i zdolne do

fagocytozy

i

ruchu

pełzakowatego

monocyty

.

Monocyty

• są największymi krwinkami wśród leukocytów stanowią 4-8%

liczby leukocytów, Monocyty są komórkami o średnicy 10-18

mcm, a ich okres półtrwania we krwi obwodowej wynosi

około 10 godzin

• .Po tym czasie monocyty przechodzą do przestrzeni poza

naczyniowej, a następnie do tkanek, przekształcając się w

makrofagi.

Uwalniają

czynniki

hamujące

wzrost

komórek

nowotworowych i interferon czynnik odporności przeciw

wirusom W miarę procesu dojrzewania monocytów zwiększa

się ich aktywność fagocytarna, a także liczba lizosomów w

cytoplazmie. Ocenia się, że w ciągu godziny wytwarzanych

jest od 7 milionów monocytów w stanie prawidłowym do

około 28 milionów w ostrych stanach zapalnych.

Proces dojrzewania tych komórek jest pobudzany przez

niektóre mediatory zapalenia, tj. składnik dopełniacza C5a

czy peptydy bakteryjne, które zwiększają przyleganie

monocytów do komórek śródbłonka

Limfocyty

• Limfocyty krążące we krwi obwodowej są

niejednorodną populacją , zarówno pod
względem miejsca ich powstania jaki
pełnionych funkcji Pochodzą z różnych tkanek
i narządów, w których są wytwarzane: ze
szpiku kostnego czerwonego, grasicy, węzłów
chłonnych, grudek chłonnych błon śluzowych
i ze śledziony.

Wymienione narządy wraz

naczyniami

chłonnymi

tworzą

układ

limfoidalny

Limfocyty

• W oparciu o powyższe kryteria limfocyty dzielimy na trzy

zasadnicze grupy: limfocyty T grasiczozależne, (tymus

dependent), limfocyty B- szpikozależne (bone marrow

dependent) i limfocyty NK –naturalni niszczyciele

(natural kilers)

• Limfocyty T wydzielają m.in. interferon, cytokininy i czynnik

martwicy nowotworów są odpowiedzialne za wywołanie

odpowiedzi immunologicznej

• Limfocyty B są prekursorami komórek plazmatycznych

odpowiedzialnych za syntezę przeciwciał.

• Limfocyty NK wykazują aktywność cytotoksyczną, niszcząc

komórki w których znajdują się wirusy a także komórki

nowotworowe.za pomocą wytwarzanych przez siebie białek.

Np. perforyna, która uszkadza robiąc otwory w błonie

atakowanych komórek obcych.

Powstawanie przeciwciał

• Komórki plazmatyczne produkują wolne przeciwciała, które łącząc

się z antygenem wskazują go komórkom żernym do eliminacji. Z
kolei komórki pamięciowe pozostają w organizmie przez dłuższy
czas i biorą aktywny udział we wtórnej odpowiedzi
immunologicznej

Co to jest białaczka?

• Białaczka jest chorobą nowotworową rozpoznawaną w

każdym wieku. Nazwa tej choroby wiąże się z często

(chociaż nie zawsze) występującym objawem -

zwiększoną liczbą białych krwinek. Dochodzi w jej

przebiegu do powstawania w szpiku bardzo dużej

ilości identycznych komórek o nieprawidłowym

wyglądzie i upośledzonej funkcji.

• Z

drugiej

strony,

zmniejsza

się

ilość

prawidłowych krwinek, co jest odpowiedzialne

za typowe objawy choroby: osłabienie, bladość,

nawracające ciężkie infekcje, skłonność do

krwawień i siniaczenia, obecność drobnych

punkcikowatych,

fioletowo

czerwonych

wybroczyn na skórze..

Co to jest białaczka?

• W

zależności

od

rodzaju

występujących

komórek

nowotworowych, białaczki dzieli się na ostre, w których

pierwsze objawy wyprzedzają rozpoznanie zwykle na kilka

tygodni, oraz białaczki przewlekłe, w których od momentu

pojawienia się symptomów choroby do ustalenia rozpoznania

mija wiele miesięcy, a nawet lat. Każdy z tych dwóch typów

białaczek dzieli się ponadto na szpikowe i limfatyczne.

• Leczenie białaczek prowadzi się nieomal wyłącznie przy

pomocy tzw "chemioterapii", czyli leków niszczących komórki

nowotworowe. W przypadku białaczek ostrych, leczenie musi

być podjęte bezwłocznie po ustaleniu rozpoznania;

nieleczone zawsze prowadzą do zgonu. Podobnie, dość pilnie

wdraża się odpowiednią terapię w przewlekłej białaczce

szpikowej.

• Natomiast

w

przypadku

przewlekłych

białaczek

limfatycznych, z wdrożeniem terapii wyczekuje się

określonego stopnia zaawansowania

W jakim celu przeprowadza się przeszczepy szpiku?

Przeszczepy szpiku przeprowadzane są najczęściej w

ostrych białaczkach i w przewlekłej białaczce

szpikowej. Dla znacznej części chorych są jedyną

szansą na trwałe wyleczenie z choroby nowotworowej.

W przypadku przeszczepów komórek szpiku

pochodzących

od

rodzeństwa

lub

dawcy

niespokrewnionego

(tzw.

przeszczep

allogeniczny), wyleczalność sięga 60%.

W przeszczepach komórek szpiku pobieranych od

samego chorego w okresie ustąpienia objawów

choroby (tzw. przeszczepy autologiczne), szanse na

powodzenie są nieco niższe i wynoszą ok. 30%

Trombocyty-
płytki krwi

• Są fragmentami cytoplazmy dużych komórek megakariocytów

występujących w szpiku kostnym Ich liczba waha się od 140 do

440 tys. w 1mm3 Po uszkodzeniu naczynia w wyniku np.

zranienia,

trombocyty gromadzą się w miejscu uszkodzenia i

uwalniają hormon

serotoninę,

która powoduje skurcz

naczyń przyczyniając się do zmniejszenia krwawienia.

Niezależnie od tego biorą one udział w procesie

krzepnięcia krwi.

• Wygląda to tak w dużym uproszczeniu: Po zranieniu płytki krwi

ulegają zlepieniu i dochodzi do ich rozpadu. Z uszkodzonych

płytek uwalniany jest enzym trombokinaza, który katalizuje

reakcję przejścia nieczynnej protrombiny w trombinę Trombina to

enzym który powoduje, że rozpuszczony w osoczu fibrynogen

przekształca się we

włóknik czyli fibrynę

Proces krzepnięcia

• W rzeczywistości proces ten jest bardziej złożony i

uczestniczy w nim XIII czynników , bez których proces
krzepnięcia byłby upośledzony np. w przypadkach
wrodzonych hemofilii.

Osocze

• Osocze jest częścią płynną krwi i jako środowisko

płynne umożliwia transport przez system naczyń
zawieszonych w nim elementów morfotycznych
krwi Ponadto zawierając w swoim składzie liczne
związki chemiczne pełni wiele funkcji
samodzielnie lub łącznie z krwinkami Zawiera
składniki organiczne i nieorganiczne

Białka osocza

• są największą grupą związków organicznych

występujących w osoczu. Ich ilość waha się

w granicach 70-75 g w litrze osocza. Białka

osocza dzielą się na trzy zasadnicze frakcje:

• albuminy – 55,1%

• globuliny – 38,4%

• alfa 1 - 5,3%

• alfa 2 - 8,7%

• beta -13,4%

• gamma-11,0%

• fibrynogen 6,5%

Białka osocza - albuminy

• Najważniejszym zadaniem albumin jest

utrzymanie ciśnienia onkotycznego we krwi

• Naruszenie poziomu albumin w osoczu

zakłóca wszystkie procesy związane z

filtracją i przenikaniem wody przez naczynia

krwionośne a więc zakłóca powstawanie

moczu, płynu międzykomórkowego i chłonki.

• Obniżenie poziomu albumin we krwi np. w

schorzeniach wątroby prowadzi do ucieczki

wody z krwi do tkanek i powstawania

obrzęków Ponadto albuminy uczestniczą w

transporcie niektórych hormonów

Białka osocza - globuliny

• Globuliny alfa i beta spełniają role

transporterów np. Fe transferyna, Cu-
ceruloplazmina , niektóre transportują
hormony m.in.: hormony płciowe, lipidy,
witaminy itd. We frakcji

beta globulin

są

również aglutyniny odpowiedzialne za
układ grup ABO.

• Zasadniczą rolą

gamma globulin

są

funkcje odpornościowe, bowiem w tej
frakcji znajdują się białka odpornościowe.

Białka osocza -

Fibrynogen

• Fibrynogen odgrywa podstawową

rolę w procesie krzepnięcia krwi, pod
wpływem enzymów rozpada się na
fragmenty które uzyskują zdolność
polimeryzowania, co prowadzi do
wytworzenia długich nitek fibryn czyli
włóknika.

• Osocze pozbawione włóknika nosi

nazwę surowicy.

Inne składniki pozabiałkowe

osocza

• We krwi występuje stale

glukoza

w stężeniu 3,9 -6,2 mmol/l

osocza Po spożyciu pokarmów bogatych w węglowodany

zawartość glukozy we krwi rośnie.

• Kwas mlekowy

który jest końcowym produktem glikolizy w

fazie beztlenowej, znajduje się stale we krwi. Stężenie jego w

zależności od pracy mięśni szkieletowych waha się w

granicach od 0,4 do 1,7 mmol/l osocza.

• W osoczu stale znajdują się produkty rozpadu hemu-

bilirubina

w ilości 0,7-6,8 μmol/l osocza

• Kreatynina powstaje w komórkach mięśniowych z keratyny

( 62-133 μmol/l.

• Lipidy osocza

• Zawartość lipidów lipidów osoczu wynosi od 5 do 6 g/l nalezą

do nich:

• cholesterol około 3,9 mmol/l

• fosfolipidy 3g/l

• witaminy rozpuszczalne w tłuszczach ADEK

• wolne kwasy tłuszczowe FFA

• Lipidy w osoczu poza FFA są związane z białkiem tworząc

lipoproteiny, które transportują cholesterol, witaminy, i

hormony sterydowe i trójglicerole

.

Chłonka

• Część osocza przefiltrowana do tkanek przez

ściany naczyń włosowatych dostaje się do naczyń

chłonnych i powraca w postaci chłonki do krwi

żylnej przez przewód piersiowy i chłonny prawy. Z

osocza do tkanek zostaje przefiltrowana woda

oraz rozpuszczone w niej składniki drobno

cząsteczkowe.

• Chłonka nie ma jednolitego składu.

• Chłonka odpływająca z narządów jamy brzusznej

jest bogata w tłuszcze wchłonięte w jelicie oraz

białka syntetyzowane w wątrobie.

• Przez naczynia chłonne powracają do krwi nie

tylko składniki nie upostaciowane ale również

recylkulujące limfocyty. Część limfocytów po

przejściu z naczyń krwionośnych do tkanek trafia

do naczyń chłonnych i tą drogą wraca do krwi.