background image

Tomasz H. Wierzba 

 

 
 
 

WPROWADZENIE 

 DO 

FIZJOLOGII KRWI  

 

 

 

 

SKRYPT 

DLA STUDENTÓW GDAŃSKIEGO UNIWERSYTETU MEDYCZNEGO

 

 

 

Gdańsk, styczeń 2012 

 

 

Skrypt jest przeznaczony do użytku własnego dla studentów Gdańskiego 
Uniwersytetu Medycznego. Skrypt może być drukowany, kopiowany i 

 

nieodpłatnie rozpowszechniany w środowisku akademickim. Bez pisemnej zgody 
autora skrypt w całości i we fragmentach nie powinien być przetwarzany do 

wersji elektronicznej i rozpowszechniany w mediach elektronicznych poza 

wewnętrzną siecią (ekstranetem) Gdańskiego Uniwersytetu  Medycznego, co 
stanowiłoby rażące naruszenie prawa autorskiego.  

 

background image

 

2

Spis treści:  

 

 str. 3 

Skład krwi 

5 Funkcje 

krwi 

6 Krwinki 

czerwone 

Hemoglobina i jej rola w przenoszeniu tlenu 

11 

Mechanizmy transportu dwutlenku węgla 

13 Wskaźniki czerwonokrwinkowe  

16 Krwinki 

białe 

18 Mechanizmy 

odpornościowe 

20 Odporność nieswoista 

22 Odporność swoista 

25 Układy grupowe krwi 

25 Układ grupowy AB0 

26 Układ grupowy Rh 

27 Niezgodność i konflikt serologiczny 

28 Próba 

krzyżowa 

30 

Odczyny antyglobulinowe Coombsa 

32 

Koncepcja uniwersalnego biorcy i dawcy krwi 

33 Hemostaza 

34   Fazy hemostazy miejscowej 

35 Hemostaza 

płytkowa 

36 Hemostaza 

osoczowa 

42 

Czynnik von Willebranda (vWF) 

43 Fibrynoliza 

background image

 

3

Skład krwi 

Krew jest lepką zawiesiną, zawierającą osocze i zawieszone w nim komórki: krwinki 

czerwone (erytrocyty), krwinki białe (leukocyty) i płytki krwi (trombocyty; Tab.1). 
Krew stanowi przeciętnie od 1/11 do 1/13 masy ciała. U osoby o masie ciała 70 kg, 
objętość krwi wynosi przeciętnie około 5,5 l. 

Zabarwienie krwi zależy od wysycenia tlenem. Krew tętnicza, o dużej zawartości 

tlenu jest jasnoczerwona.  Krew żylna jest ciemniejsza, a jej odcień zmienia się od 
barwy wiśniowej, w standardowych warunkach spoczynkowych, do sinofioletowej, 
przy bardzo niskiej zawartości tlenu. Ciężar właściwy krwi wynosi przeciętnie 1,050–
1,060 g/cm

3

, przy czym krwinki są nieco cięższe (1,088-1,090 g/cm

3

) od osocza 

(1,027-1,030 g/cm

3

), co umożliwia ich odseparowanie od osocza podczas wirowania, 

pod wpływem przyspieszenia kątowego.   

 

Tab. 1.   Podstawowe składniki krwi 
 

 

KRWINKI 

 
ERYTROCYTY:  ♀  5,2 ± 0,8 [mln/μl]  
                              ♂  4,7 ± 0,7 [mln/μl] 
 
LEUKOCYTY:  4000 – 11000 ml

-1

 

Granulocyty 

obojętnochłonne (neutrofile):  50-70% 
- kwasochłonne (eozynofile): 
     2-4 % 
- zasadochłonne (bazofile):         < 1% 

Limfocyty:                                     20-40% 
Monocyty:                                        3-8% 

 
PŁYTKI KRWI 180 000–400 000/μl 

 

OSOCZE 

 

WODA:    90-92% 
 
BIAŁKA:         60-84 g/l 

Albuminy:           60% 
Globuliny:           35% 
Fibrynogen            4% 
Enzymy, hormony  1% 

 
ELEKTROLITY 

Na

+

:     135-145 mmol/l

 

K

+

:         3,5-5,5 mmol/

 

Cl

-

:         90-110 mmol/l

 

HCO

3

-

:          25 mmol/l 

Inne: Ca

2+

, Mg

2+

, PO

4

3-

, HPO

4

-

, SO

4

2-

 

 
WĘGLOWODANY 

Glukoza: 60-100 mg/dl

  

                      

(3,4-5,6 mmol/l) 

 

LIPIDY 
    Cholesterol, kwasy tłuszczowe 
 
INNE ZWIĄZKI ORGANICZNE 
     Aminokwasy 
     Polipeptydy 
     Metabolity:   

Bilirubina, Mocznik, Kreatynina, Jony 
amonowe  Kwasy organiczne, w tym: 
Kwas mlekowy, Kwas moczowy 

 

Osocze

Lipidy

 

Leukocyty
P

 

łytki krwi

Erytrocyty

background image

 

4

 

W krwiobiegu występują niemal wyłącznie dojrzałe postaci krwinek, które powstały 

w szpiku kostnym w wyniku kolejnych przeobrażeń komórek prekursorowych. Pewnym 
wyjątkiem są limfocyty, których końcowe różnicowanie i namnażanie zachodzi w 
obwodowych narządach limfatycznych i grasicy. Zespół mechanizmów czynnościowych, 
które zapobiegają uwalnianiu do krwiobiegu niedojrzałych postaci krwinek określa się 
mianem bariery szpikowej.  

Osocze jest przeźroczystą, opalizującą cieczą, zawierającą 90-92% wody i 

rozpuszczone składniki: nieorganiczne (w większości w formie zjonizowanej) i 
organiczne (Tab.1). Trzy główne rodzaje białek osocza pełnią odmienne funkcje.  

 

1.  Albuminy mają znaczący potencjał osmotyczny – przyciągają wodę. Pomiędzy 

osoczem i płynami tkankowymi istnieje gradient stężeń: albuminy występują w 
znikomej ilości w płynie tkankowym. Ciśnienie osmotyczne wywierane przez 
albuminy, zwane ciśnieniem onkotycznym, odgrywa kluczową rolę w zachowaniu 
prawidłowych proporcji między objętością osocza i płynu tkankowego. Albuminy 
osoczowe absorbując wodę warunkują resorpcję  płynu tkankowego i tkankowych 
produktów przemiany materii w naczyniach włosowatych. Przy niedoborze albumin, 
w tkankach pozostaje nadmiar niezresorbowanej wody, co może prowadzić do 
powstawania obrzęków. Ponadto, albuminy pełnią funkcję nośników niektórych 
hormonów, kwasów tłuszczowych, barwników żółciowych i leków, a także wykazują 
zdolność buforowania zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej, wiążąc jony 
wodorowe i niewielkie ilości dwutlenku węgla.  

 
2. Globuliny, które oprócz osocza są rozpowszechnione w komórkach i tkankach, 

mają zróżnicowaną budowę i znaczenie czynnościowe. Immunoglobuliny 
uczestniczą zjawiskach odpornościowych pełniąc funkcję przeciwciał. 
Apolipoproteiny wiążą trójglicerydy, a po związaniu z kwasami tłuszczowymi 
tworzą lipoproteidy. Metaloproteiny wiążą jony metali, a inne globuliny są 
wyspecjalizowane w swoistym wiązaniu hormonów.  

 
3.  Fibrynogen jest prekursorem włóknika (fibryny), podstawowego białka 

warunkującego krzepnięcie krwi. 

 
     Większość białek osocza jest wytwarzana w wątrobie, a jej uszkodzenie skutkuje 
zaburzeniami ilościowymi (hipoproteinemia) lub jakościowymi (dysproteinemia). 
Immunoglobuliny są syntezowane przez zaktywowane limfocyty typu B (plazmocyty), 
w makrofagach powstają niektóre białka układu dopełniacza – jednego z głównych 
elementów odporności nieswoistej, apolipoproteiny są wytwarzane przez komórki 
nabłonka jelitowego, a komórki śródbłonka są  źródłem niektórych białek układu 
krzepnięcia. Skład diety ma istotne znaczenie dla syntezy białek osoczowych. 
Zrównoważona synteza białek osoczowych wymaga dostarczenia 10 podstawowych 
aminokwasów. Białka pokarmowe pochodzenia zwierzęcego sprzyjają syntezie 
albumin, zaś pochodzenia roślinnego – globulin.      

 
 

background image

 

5

Krew jest niezbędnym składnikiem  życia organizmów wyższych, spełniając 

różnorodne funkcje (Tab.2). 

 
 

Tab. 2.  Funkcje krwi  

 

TRANSPORTOWE 

i  

ODŻYWCZE 

 

 
 

gazy oddechowe  

- substraty energetyczne i budulcowe  
- produkty przemiany materii 
- witaminy 
- hormony 
- jony 
- kwasy żółciowe

 

 

REGULACYJNE 

 
 

utrzymanie izohydii (pH = const.) i izojonii 

   płynu tkankowego 
- stabilizacja temperatury ciała

 

 

PROTEKCYJNE 

 

 
 

obrona przed patogenami i toksynami

  

 

 

Przy określaniu nieprawidłowej liczby krwinek białych zwyczajowo stosuje się 

nazewnictwo medyczne (Tab. 3).    

 

Tab. 3  

Rodzaj krwinek 

Liczba w mm

↓ normy 

↑ normy 

Erytrocyty 

♀  4,7 ± 0,7 mln 
♂  5,2 ± 0,8 mln  

Niedokrwistość 

Anaemia 

Nadkrwistość 

Czerwienica 

Policytaemia 

Poliglobulia 

Płytki krwi 

180 000 - 400 000  Trombocytopenia 

Nadpłytkowość 

Trobocytoza 

Leukocyty 

4 000 – 11 000 

Leukopenia Leukocytoza 

Granulocyty obojętnochłonne 

2 000 – 7 700 

Neutropenia Neutrofilia 

Granulocyty kwasochłonne 

150 - 450 

Eozynopenia Eozynofilia 

Granulocyty zasadochłonne < 

100 

Bazofilia 

Limfocyty  

1 500 – 4 000 

Limfopenia Limfocytoza 

Monocyty 

300 - 800 

Monocytopenia Monocytoza 

background image

 

6

Krwinki czerwone 

 

Erytrocyty, które są najliczniejszymi elementami morfotycznymi krwi, mają kształt 

okrągłych dwuwklęsłych dysków, o średnicy 6-9 μm (przeciętnie 7,5 μm) i średniej 
grubości 2 μm, przy czym minimalna grubość krwinki w jej centralnej części nie 
przekracza 0,9 μm, a maksymalna – w części obwodowej wynosi około 2,8 μm (ryc. 1a, 
1b).  

 

0,9 µm

7,5 µm

2,8 µm

7,5 µm

a)

b)

c)

d)

e)

 

 

Ryc.  1    Krwinki czerwone 

 
a)  erytrocyt schematyczny obraz mikroskopowy – widok z góry 
b) kształt erytrocytu – widok z boku 
c) odkształcenie pojedynczego erytrocytu przy przepływie przez drobne naczynie krwionośne 
d)  pakiet krwinek czerwonych w tętniczkach 
e)  schematyczny widok erytrocytu przepływającego przez najdrobniejsze naczynia włosowate w śledzionie  

 
 
Oryginalny kształt erytrocytów i duża elastyczność błony komórkowej:  
 
1. zapewniają wysoki stosunek powierzchni krwinki do jej objętości, co ułatwia 

absorbcję tlenu; 

 
2. zapewniają krwinkom giętkość (ryc. 1c) i ułatwiają ich odkształcanie, co warunkuje 

przepływ przez naczynia włosowate o średnicy mniejszej od standardowej średnicy 
krwinki. Erytrocyty, rozciągnięte do 13-19 μm, skutecznie przeciskają się przez 

background image

 

7

naczynia włosowate  śledziony o średnicy 4 μm (ryc. 1e), a łatwość odkształcania 
umożliwia ich przepływ przez rozwidlenia naczyniowe o złożonej geometrii, a także 
przez zwężenia naczyniowe spowodowane np. blaszkami miażdżycowymi;  

 
3. sprzyjają tworzeniu pakietów krwinek. Przemieszczanie krwinek w naczyniach 

tętniczych w postaci zwartej znacznie zmniejsza opór przepływu i redukuje pracę 
serca niezbędną do przetłoczenia krwi do tkanek (ryc. 1 d);  

 
4. zabezpieczają przed pękaniem błony komórkowej i dezintegracją krwinek w 

środowisku umiarkowanie hipotonicznym (przewodnienie hipotoniczne, naczynia 
włosowate przewodu pokarmowego), w którym do krwinek wnika woda, powodując 
ich pęcznienie.  

 

W 1 mikrolitrze krwi znajduje się przeciętnie około 5 mln erytrocytów u mężczyzn i 

nieco mniej, około 4,6 mln u kobiet. Krew określa się często jako płynną tkankę. 
Szacunkowo, w całym  organizmie  znajduje  się 30 bilionów krwinek czerwonych (3 x 
10

13

), co stanowi około 1/3 wszystkich komórek ustroju.  

Niedobór erytrocytów, lub ich głównego składnika hemoglobiny, nosi nazwę 

niedokrwistości (anaemia). 

Rzadziej występuje nadmiar erytrocytów, co określa się jako nadkrwistość 

(poliglobulia, policytaemia) lub w przypadkach bardziej zaawansowanych, 
proliferacji  nowotworowej, jako czerwienica (purpura).  

U ludzi dorosłych, erytropoeza, czyli tworzenie krwinek czerwonych z komórek 

progenitorowych i ich różnicowanie do postaci dojrzałej – erytrocytu, zachodzi w 
szpiku kostnym, głównie kości płaskich i w nasadach kości długich, zaś w rozwoju 
płodowym funkcję krwiotwórczą spełnia wątroba.  

 
Dojrzałe erytrocyty występujące w krwiobiegu są komórkami wysoce 

wyspecjalizowanymi - przystosowanymi do efektywnego przenoszenia tlenu i 
dwutlenku węgla, przy niskim wydatku energetycznym. Nie posiadają organelli 
występujących w innych komórkach ustrojowych: jądra komórkowego, mitochondriów, 
aparatu Golgiego, lizosomów. Ubogie wyposażenie krwinek czerwonych warunkuje 
niskie tempo przemian metabolicznych, oparte o przemiany beztlenowe i zaledwie 
kilkumiliwoltowy potencjał spoczynkowy. Erytrocyty żyją w krwiobiegu przeciętnie 
120 dni. W warunkach standardowych każdego dnia ulega rozpadowi około 250 
miliardów krwinek.  Warunkiem pełnego odtworzenia tej puli jest wytworzenie w 
przybliżeniu 2 milionów erytrocytów w ciągu sekundy.  

 
Czynnikiem stymulującym wytwarzanie krwinek czerwonych jest hormon – 

erytropoetyna (EPO), wydzielany krwiobiegu przez nerki (85%) i wątrobę (15%). 
Niedokrwistość i niedobór tlenu we krwi (hipoksemia – niska prężność tlenu we krwi 
tętniczej; hipoksja – niska prężność tlenu w płynie tkankowym i krwi żylnej

stymulują uwalnianie EPO. Erytropoetyna i jej pochodne są nielegalnie 
wykorzystywanie w sporcie, jako środki dopingujące. Nadmierny przyrost liczby 
erytrocytów zwiększa lepkość krwi i sprzyja jej wykrzepianiu wewnątrznaczyniowemu, 
zwiększając ryzyko nagłego zgonu.  

background image

 

8

W miarę starzenia zmniejsza się aktywność enzymatyczna erytrocytów i dochodzi 

do usztywnienia błony komórkowej. Krwinki o zmniejszonej odkształcalności 
pękają z uwolnieniem barwnika – hemoglobiny (hemoliza), przy przeciskaniu się przez 
drobne naczynia śledziony.  

 
Przy zaistnieniu konfliktu serologicznego w zakresie czynnika Rh, dochodzi do 

masywnego niszczenia krwinek czerwonych noworodka i, zwykle w mniejszym stopniu, 
płodu. Błona komórkowa krwinek „zaimpregnowana” przeciwciałami staje się na tyle 
sztywna, że dochodzi do ich przyspieszonej destrukcji. Niszczenie krwinek rozpoczyna 
się w okresie płodowym, ale ulega dramatycznemu nasileniu po urodzeniu noworodka. 
Bezpośrednia przyczyną nasilenia hemolizy po urodzeniu jest zmiana warunków 
krążenia krwi: w dużych tętnicach krążenia dużego noworodka ciśnienie krwi jest 
kilkakrotnie wyższe niż u płodu, co przenosi się na siły  rozciągające krwinki 
przepływające przez najdrobniejsze naczynia śledziony. Prawidłowa odkształcalność 
krwinek nie zawsze zapobiega przez ich zniszczeniem. Przykładowo, po 
kilkugodzinnym biegu na twardym podłożu, w obuwiu o sztywnym podbiciu, często 
dochodzi do obniżenia liczby erytrocytów we krwi o 2 do 6 % (100 do 300 tysięcy na 
mikrolitr). Wynika to z nadmiernego ucisku mechanicznego wywieranego na 
erytrocyty i ich hemolizy przy przepływie przez drobne naczynia krwionośne 
podeszwowej części stopy.      

 
 

Hemoglobina i jej rola w przenoszeniu tlenu  

 
Hemoglobina, która stanowi 95% białek erytrocytu i 1/3 jego masy, odpowiada za 

podstawową funkcję krwinek czerwonych, którą jest dostarczanie tlenu do tkanek i 
przenoszenie dwutlenku węgla do płuc. Cząsteczki hemoglobiny są zbudowane z 
dwóch par łańcuchów peptydowych, tworzących globinę, z których każdy związany 
jest z jedną grupą hemową. Centralnym składnikiem hemu jest atom 
dwuwartościowego  żelaza (Fe

2+

), który posiada zdolność odwracalnego wiązania 

cząsteczki tlenu, czemu towarzyszą zmiany konformacyjne w obrębie globiny.  

 
Łańcuchy polipeptydowe globiny wykazują polimorfizm, polegający na odmiennym 

składzie aminokwasów. W życiu płodowym początkowo występują warianty 
hemoglobiny embrionalnej, wśród których około 3 miesiąca życia dominuje wariant Hb 
Gower2, składający się z dwóch łańcuchów peptydowych typu α i dwóch ε (Hbα

2

ε

2

).  

W dalszym okresie rozwoju płodowego jej miejsce zajmuje hemoglobina płodowa 
(HbF; Hbα

2

γ

2

), która po urodzeniu zastępowana jest przez hemoglobinę A (Hbα

2

β

2

).  

W kilkudziesięciu dotąd opisanych hemoglobinopatiach uwarunkowanych genetycznie 
występują także inne nieprawidłowe postacie hemoglobiny. Poszczególne rodzaje 
hemoglobiny różnią się pod względem czynnościowym, przede powinowactwem do 
tlenu, czyli zdolnością jego wiązania.  

 
Powinowactwo jest odwrotnie proporcjonalne do zdolności oddawania 

(oddysocjowania) tlenu. Hemoglobiny płodowe charakteryzuje większe powinowactwo 
do  tlenu  w  porównaniu  do  HbA,  co  jest  korzystnym  przystosowaniem  do  wiązania 

background image

 

9

tlenu w środowisku  łożyskowym,  o  niskim  jego  stężeniu, jakkolwiek utrudnia 
oddawanie tlenu.  

 
Tlen przenikający do krwi we włośniczkach pęcherzyków płucnych jest niemal 

natychmiast absorbowany przez atom żelaza hemowego (Fe

2+

). Interakcja żelaza z 

tlenem prowadzi do powstania słabego wiązania koordynacyjnego, w którym żelazo 
nie oddaje elektronów, czyli nie zmienia swojej wartościowości.  

 
Hemoglobinę z przyłączonym kowalencyjnie tlenem określa się mianem 

hemoglobiny utlenowanej lub oksyhemoglobiny.  

Termin  hemoglobina utleniona określa cząsteczkę, w której w wyniku reakcji z 

tlenem doszło do utlenienia atomu żelaza.  

 
Methemoglobina, zawierająca  żelazo utlenione (Fe

3+

), nie dostarcza tlenu do 

tkanek, z uwagi na silne wiązanie Fe

3+

-O

2

. Methemoglobina, stanowi około 2% 

hemoglobiny występującej fizjologicznie we krwi. Po spożyciu znacznej ilości 
azotanów zawartych w warzywach pochodzących z upraw obficie wspomaganych 
nawozami syntetycznymi lub w wodzie pochodzącej z ujęć powierzchniowych w 
otoczeniu pól uprawnych, odsetek methemoglobiny może niebezpiecznie wzrastać, 
szczególnie u noworodków.   

 
Jedna cząsteczka hemoglobiny wiąże 4 cząsteczki tlenu. Kooperacyjny charakter 

wiązania tlenu przez hemoglobinę sprawia, że kinetyka wiązania tlenu jest 
nierównomierna, a krzywa wysycenia hemoglobiny tlenem w zależności od prężności 
tlenu, nazywana krzywą dysocjacji hemoglobiny, ma charakter nieliniowy (ryc. 2).  

 

Przyłączenie cząsteczki tlenu do jednego hemu powoduje zmianę struktury 

przestrzennej całego tetrameru. Przyczyną jest wsunięcie atomu żelaza w 
płaszczyznę pierścienia hemu po połączeniu z tlenem. Wsunięcie atomu żelaza 
pociąga związaną z nim tzw. histydynę proksymalną, co powoduje przemieszczenie 
sąsiednich aminokwasów globiny. Doprowadza to w rezultacie do pęknięcia wiązań 
poprzecznych pomiędzy końcami karboksylowymi wszystkich czterech cząstek globiny. 
Konformacja, w której hemoglobina jest odtlenowana, określana jest jako stan T (ang. 
tight - naprężony), zaś konformacja całkowicie utlenowanej hemoglobiny po 
wykonaniu obrotu o 15° – jako stan R (ang. relaxed - rozluźniony). Hemoglobina 
stanie R
 wykazuje większe powinowactwo do tlenu aniżeli w stanie T. Każde 
przyłączenie w płucach cząstki tlenu do hemoglobiny ułatwia przyłączanie następnych 
cząsteczek tlenu (tzw. wiązanie kooperacyjne), zaś odszczepienie każdej cząsteczki 
tlenu w tkankach ułatwia uwalnianie kolejnych cząstek tlenu. Wiązanie kooperacyjne 
sprzyja maksymalizacji wysycania tlenem hemoglobiny w płucach oraz oddawania 
przez nią tlenu w tkankach. Każde przyłączenie cząsteczki tlenu do hemoglobiny 
ułatwia przyłączanie następnych, co sprzyja maksymalizacji wysycania tlenem 
hemoglobiny w płucach oraz umożliwia spełnianie przez hemoglobinę funkcji 
krótkotrwałego buforu tlenowego. 

 

    

background image

 

10

0

25

50

75

100

0

25 40 

70 

100

HbO %

2

PaO  [mmHg]

2

temp
 pH
 CO
 2,3-DPG

2


temp
 pH
CO  
 2,3-DPG

2

 

Rycina 2   Krzywa dysocjacji hemoglobiny

 

Hb0

2

% - odsetek cząsteczek hemoglobiny związanych z tlenem 

Pa0

2

 – prężność tlenu (ciśnienie parcjalne tlenu rozpuszczonego we krwi) 

Zakres prężności tlenu (PaO

2

) odpowiadający warunkom spoczynkowym został zaznaczony kolorem jasno szarym.  

Zacieniowane pole odpowiada przeciętnemu zakresowi prężności tlenu we krwi (100 mm Hg krew tętnicza   - 40 mm 
Hg – krew żylna).   
Pionowe linie punktowe – odpowiadają PaO

przy 50% wysyceniu Hb tlenem.  2,3-DPG: 2,3-difosfoglicerynian 

 

W krwi tętniczej, przy prężności tlenu (PaO

2

) zbliżonej do 100 mmHg, hemoglobina 

jest całkowicie wysycona tlenem (HbO

2

% = 100%). W krwi żylnej, w standardowych 

warunkach spoczynkowych, w której PaO

2

 spada dwuipółkrotnie do 40 mmHg, nadal 

75% cząsteczek hemoglobiny wiąże tlen. Dopiero przy ekstremalnym wysiłku lub w 
stanach chorobowych, przy PaO

2

 około 25 mmHg, odsetek cząsteczek hemoglobiny 

wysyconych tlenem (HbO

2

%) spada do 50%.  

 
Powinowactwo hemoglobiny do tlenu w istotnym stopniu zależy od warunków 

środowiskowych i metabolizmu erytrocytu. Do czynników obniżających powinowactwo 
hemoglobiny do tlenu należą (ryc. 2): 
1. ↑temperatury 
2. ↓ pH 
3. ↑ prężności CO

2

 

4. ↑ stężenia 2,3-difosfoglicerynianu (2,3-DPG). 

background image

 

11

W tkankach, a zwłaszcza w pracujących mięśniach, temperatura jest wyższa od 

temperatury powietrza wypełniającego pęcherzyki płucne bezpośrednio po wdechu. 
Warunki tkankowe (względnie wysoka temperatura, wysoka prężność CO

2

, niskie pH) 

sprzyjają oddawaniu tlenu (ryc.2; krzywa prawostronna). Zjawisko polegające na 
zmniejszaniu powinowactwa hemoglobiny do tlenu w warunkach obniżonego pH nosi 
nazwę efektu Bohra.  

Przy hipotetycznie identycznej PaO

2

 w krwi wypływającej z płuc i dopływającej do 

tkanki, wysycenie hemoglobiny tlenem w tkance jest niższe, wskutek ułatwionego 
oddysocjowywania tlenu. Z kolei upały letnie, które kojarzą się z utrudnionym 
oddychaniem i duchotą, nie sprzyjają wykonywaniu wysiłku fizycznego o dużej 
intensywności i uzyskaniu dobrego wyniku sportowego w dyscyplinach typu 
wytrzymałościowego, opartych o metabolizm tlenowy. Dzieje się tak dlatego, że przy 
względnie wysokiej temperaturze powietrza docierającego do pęcherzyków płucnych, 
szybkość wysycania hemoglobiny tlenem jest obniżona. Chłodne powietrze otoczenia 
ma charakter orzeźwiający, bo w chłodnym  środowisku krzywa dysocjacji 
hemoglobiny jest przesunięta w lewo – hemoglobina łatwiej wiąże tlen (ryc.2 krzywa 
lewostronna). Metabolitem krwinkowych przemian glukozy jest 2,3-difosfoglicerynian 
(2,3-DPG; synonim: 2,3-BPG, 2,3-bisfosfoglicerynian).  

 
Stężenie 2,3-DPG w krwinkach istotnie spada przy długotrwałym przechowywaniu 

preparatów krwi ex vivo, co utrudnia oddawanie tlenu. Dlatego po przetoczeniu takiej 
krwi poprawa samopoczucia występuje nie od razu, a dopiero po kilkunastu godzinach, 
po zregenerowaniu krwinkowego 2,3-DPG.  

 
Prawidłowe stężenie hemoglobiny wynosi przeciętnie 160 ± 20 g/l u mężczyzn i 140 

± 20 g/l u kobiet. Przy pełnym wysyceniu hemoglobiny tlenem i objętości krwi 
krążącej 5 l, całkowita zawartość tlenu we krwi, określana mianem pojemności 
tlenowej krwi
, wynosi nieco ponad 1 litr. Odpowiada to spoczynkowemu 
zapotrzebowaniu organizmu na tlen w ciągu 4–5 min. Za 97% pojemności tlenowej 
krwi odpowiada oksyhemoglobina, a  tlen rozpuszczony w osoczu odgrywa marginalną 
rolę. 

 
 
 

Mechanizmy transportu dwutlenku węgla 

 

 
Odłączenie tlenu od hemoglobiny, prowadzące do powstania deoksyhemoglobiny 

(hemoglobina odtlenowana), ułatwia wiązanie dwutlenku węgla przez grupy aminowe 
globiny z wytworzeniem karbaminohemoglobiny (Hb-CO

2

). Zjawisko to określane jest 

jako  efekt Haldane’a. Około 200-krotnie większe powinowactwo do hemoglobiny 
wykazuje bezwonny i toksyczny gaz, tlenek węgla (CO), który po związaniu z globiną 
tworzy trwałą karboksyhemoglobinę (Hb-CO).  Związanie hemoglobiny z CO utrwala 
konformację T globiny, przy której przyłączenie tlenu jest niemożliwe, a hemoglobina 
traci zdolność przenoszenia tlenu.    

 

background image

 

12

W spoczynku PaCO

wynosi przeciętnie 40 mmHg w krwi tętniczej i 46 mmHg w krwi 

żylnej, co odpowiada, odpowiednio 490 i 530 ml CO

2

 rozpuszczonego w litrze krwi. 

Kluczową rolę w transporcie CO

2

 odgrywa enzym krwinkowy - anhydraza węglanowa, 

która katalizuje odwracalną reakcję powstawania anionu HCO

3

z dwutlenku węgla i 

wody (ryc. 3). W tkankach, w krwi żylnej, anhydraza węglanowa przekształca CO

2

 w 

aniony HCO

3

-

, natomiast w płucach, w miarę dyfundowania CO

2

 do powietrza 

pęcherzykowego, kierunek przemian jest odwrotny, co pozwala na odtwarzanie i 
usuwanie nadmiaru CO

2

.

    

 

 

CO

2

Cl-  

Hb CO

2

CO

2

+ H

2

HCO

3

-  H

Cl-  

HCO

3

CO

2

7 - 10 %

60 - 70%

20 - 30%

w osoczu: 

rozpuszczony
i związany
z albuminami

HCO

3

anhydraza

węglanowa

z tkanek 

w osoczu

 

 
Rycina 3   Rola erytrocytów w przenoszeniu dwutlenku węgla 

 

Produktami krwinkowej anhydrazy węglanowej są jony wodorowęglanowe (HCO

3

-

) i protony (H

+

). Większość 

protonów jest wiązana (buforowana) przez hemoglobinę, natomiast nadmiar jonów HCO

3

-

 jest, zgodnie z gradientem 

stężeń, usuwany z krwinki i dalej przenoszony przez osocze do płuc. Zgodnie z gradientem elektrycznym, w zamian 
za aniony HCO

3

-

, do krwinki wnikają aniony chlorkowe Cl

(wymiana Hamburgera). Chlorki, które są mniejszymi 

jonami od cząsteczek HCO

3

-

 mają większy potencjał osmotyczny i przyciągają do krwinki wodę. W efekcie 

hematokryt krwi żylnej jest zwykle o 1-2% większy od krwi tętniczej. 

background image

 

13

W osoczu rozpuszczone są aniony wodorowęglanowe (przeciętnie 24 mmol/l), które 

są  głównym elementem zasobu zasad osocza i z których, w wyniku reakcji z jonami 
wodorowymi H

+

, może powstawać dwutlenek węgla.  Nadwyżka CO

2

 powstająca w 

tkankach: 

1. jest w 60-70% przekształcana w jony HCO

3

-

 ,  

2. w 20-30% wiąże się z hemoglobiną (karbaminohemoglobina),  

3. w 5-10% dociera do płuc w osoczu (ryc.3): w postaci rozpuszczonej (1/3) i  
     nietrwale związanej z albuminami  (2/3). 

 
Wskaźniki czerwonokrwinkowe 

 

W diagnostyce niedokrwistości określa się wskaźniki czerwonokrwinkowe (Tab. 4, 5). 

Do podstawowych wskaźników czerwonokrwinkowych należą: stężenie hemoglobiny 
we krwi (Hb),  liczba erytrocytów przypadających na jednostkę objętości krwi (Erys; 
RBC, red blood count), hematokryt (Htk, Hct ) – czyli stosunek objętości erytrocytów 
do objętości pełnej krwi, średnia objętość krwinki (MCV; mean corpuscular volume)
średnie stężenie hemoglobiny w krwince (MCHC; mean corpuscular hemoglobin 
concentration
) i średnia masa hemoglobiny w krwince (MCH; mean corpuscular 
hemoglobin
).  
 
 
 
Tab. 4  Podstawowe wskaźniki czerwonokrwinkowe  

 
 

Stężenie hemoglobiny we krwi (Hb) 

 
                 Norma:
 115 – 160 g/l   (11,5 – 16 g%); przeciętnie PL  14 g%  
                             125 – 180  g/l (12,5 – 18 g%); przeciętnie  PL  16g% 
                                Noworodki 142 – 196 g/l  (14,2 – 19,6g%)  

 

Hematokryt

 (wskaźnik hematokrytowy) - stosunek objętości erytrocytów 

                                                                    do objętości pełnej krwi 
                Norma: ♀ 37 – 47 % (0,37 – 0,47); 
przeciętnie PL  38 - 40%  
                            ♂ 42 – 52 % (0,40 – 0,52); przeciętnie  PL  42 - 44%

 

Liczba erytrocytów (RBC; Erys) 

                Norma: ♀ 4 000 000 – 5 400 000 / μl ;  przeciętnie PL  4 700 000 / μl  
                            ♂ 4 500 000  - 6 000 000 / 
μl ;  przeciętnie  PL  5 000 000 / μl

 

 

background image

 

14

Tab. 5  Wskaźniki czerwonokrwinkowe – pochodne parametrów podstawowych 

 

MCV

 (ang. mean corpuscular volume),  Średnia objętość krwinki 

 

 
 

Norma:  80 – 92 μm

3

  ;  (> 92 μm

3

 – makrocytoza; <  80 μm

3

 – mikrocytoza)  

 

MCH

 (ang. mean cell hemoglobin; mean corpuscular hemoglobin),  

         Średnia masa hemoglobiny w krwince 
 
 

 
Norma:  27  – 33 (35) pg / krwinkę 

 

MCHC

 (ang. mean corpuscular hemoglobin concentration

 

Średnie stężenie hemoglobiny w krwince    

 
 
           Norma:  31 – 37 g/dl (inaczej: g%; g/100ml)
 

>37 g/dl – hiperchromia (nadbarwliwość)  < 31 g/dl – hipochromia (niedobarwliwość) 

 

Wskaźnik barwny (INDEX) 

        Termin coraz bardziej historyczny. Określa „wybarwienie” krwinek hemoglobiną. Obliczany 
        tradycyjnie odnosi się do wartości normatywnych dla danej populacji  
 

 
 

           

gdzie %Hb i % Erys - określają odpowiednio jaki procent standardowej normy stanowi oznaczona wartość 

                                            hematokrytu i liczby krwinek czerwonych.  

Norma:  0,85 -1,15.     
            
< 0,85 = hipochromia (niedobarwliwość);  1,15 – hiperchromia, (nadbarwliwość)

 

 

 Niekiedy Index jest obliczany z ilorazu stężenia Hb i liczby erytrocytów wyrażonych  w  g/l  i  mln/mm

3

 

MCD (ang. mean cell diameter);  Średnia średnica erytrocytu 
            Przeciętnie od 7,2 do 7,8 μm (> 8 μm – makrocytoza; < 7,2 μm – mikrocytoza) 
 
RDW
 (ang. red cell distribution width) – wskaźnik anizocytozy; wskaźnik rozkładu objętości  
          erytrocytów – jest odchyleniem standardowym objętości populacji krwinek czerwonych, 
          wyrażonym jako odsetek MCV   

Norma:  11,5 -14,5%    > 14,5% anizocytoza 

 
 
Krwinki o prawidłowej objętości określa się jako normocyty, o zmniejszonej – 

mikrocyty, o zwiększonej – makrocyty. Niskie MCHC lub MCH określa się jako 
hipochromia lub niedobarwliwość, zaś wysokie – hiperchromia lub nadbarwliwość. 
Przykładowo, przy niedokrwistości spowodowanej niedoborem żelaza dominują 
hipochromiczne mikrocyty, zaś przy niedoborze kwasu foliowego lub witaminy B

12  

przeważają makrocyty. 

10

]

3

[mln/mm

 

Erys

[%]

Htk 

 

 

MCV

=

]

3

[mln/mm

 

Erys

[g/L]

 

Hb

 

 

MCH

=

10

[%]

Htk 

[g/L]

 

Hb

 

 

MCHC

=

Erys

 

%

Hb

 

%

 

 

INDEX

=

background image

 

15

Zautomatyzowane analizatory krwi obliczają wskaźniki różnorodności populacji 

krwinek. Najczęściej stosowanym wskaźnikiem jest RDW, który jest odchyleniem 
standardowym objętości badanej puli krwinek czerwonych. Wysokie RDW występuje 
często w niedokrwistościach niedoborowych spowodowanych  niedoborem żelaza, 
witaminy B

12 

lub kwasu foliowego. RDW zwykle wzrasta w początkowym okresie 

skutecznego leczenia tych niedokrwistości, gdyż w miarę uzupełniania brakującego 
czynnika, do populacji erytrocytów o nieprawidłowej objętości dołączają się 
nowowytworzone prawidłowe krwinki. Odpowiednikiem graficznym RDW jest krzywa 
Price-Jonesa, która określa rozkład średnicy erytrocytów (Ryc. 4). 

 
 
 
 

średnica [ m]

μ

10

20

30

4 5 6

7 8 9 10 11

średnica [ m]

μ

10

20

30

4 5 6

7

8 9 10 11

12

a) standardowa krzywa

     Price-Jonesa

mikrocytoza

makrocytoza

regeneracja

b)  przykładowe krzywe

     w niedokrwistościach

     niedoborowych

c)  dwuszczytowa krzywa

     Price-Jonesa w trakcie

     podczas leczenia (Fe 2+)

 

 

 
 

Ryc. 4  Ukształtowanie krzywych Price-Jonesa w warunkach prawidłowych (a) 
            i w niedokrwistościach niedoborowych (b,c).   
 

a)  Standardowa krzywa Price-Jonesa, przy średniej średnicy krwinki (MCD) – 7,5 

μm, ma kształt zbliżony do krzywej 

rozkładu normalnego, z nieznacznym przesunięciem w lewo (nieco większy odsetek ekrwinek bardzo małych w 
stosunku do bardzo dużych.  

 
b) Przy niedoborze żelaza występuje często niedokrwistość mikrocytarna. Szczyt krzywej Price-Jonesa jest obniżony 

i przesunięty w lewo, przy rozsuniętych ramionach krzywej, co koresponduje z wysokimi wartościami RDW, 
charakterystycznymi dla anizocytozy. Przy niedoborze witaminy B12 lub kwasu foliowego krzywa jest przesunięta 
w prawo (makrocytoza). Obniżony szczyt krzywej z rozsuniętymi ramionami odpowiada anizocytozie. 

 
c) modelowa krzywa Price-Jonesa podczas skutecznego leczenia niedokrwistości z niedoboru żelaza.  Nierzadko 

obserwowane dwa szczyty krzywej odpowiadają dwóm pulom krwinek: „starej” sprzed leczenia, kiedy dominowały 
krwinki małe (mikrocyty) i nowej - uwolnionej do krwiobiegu po uzupełnieniu  żelaza, w których średnica jest 
prawidłowa     

 
 

 

Erytrocyty odgrywają istotną rolę w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej 

ustroju. Podstawowym buforem osocza, zależnym od anhydrazy węglanowej 
erytrocytów, jest układ HCO

3

-

/CO

2

, który odpowiada za ponad 50% pojemności 

buforowej krwi, natomiast krwinkowy układ deoksy-/oksy- hemoglobina stanowi o 
pozostałych 35-45% tej pojemności.  

 
 

background image

 

16

Krwinki białe 

 
Leukocyty, których liczba we krwi wynosi przeciętnie od 4000 do 11000/μl

 

(Tab. 1 ), 

dzielą się na krwinki posiadające wyraźne ziarnistości w cytoplazmie – granulocyty i 
agranulocyty, które ich nie posiadają. Wśród agranulocytów wyróżnia się limfocyty i 
monocyty. Limfocyty przeważają wśród krwinek białych krwi do 4 roku życia, później 
przewagę liczebną uzyskują granulocyty. Do granulocytów należą: neutrofile 
(granulocyty obojętnochłonne), które dominują po 4 roku życia, eozynofile 
(granulocyty kwasochłonne) i bazofile (granulocyty zasadochłonne), które stanowią 
najmniejszą pulę leukocytów. W przeciwieństwie do erytrocytów, leukocyty posiadają 
jądro komórkowe i charakteryzują się znaczną aktywnością metaboliczną. 
Najważniejszą funkcją krwinek białych jest niszczenie patogenów, które wniknęły do 
ustroju.  

 

Krwinki białe wykazują kilka cech wspólnych: 

1. są przyciągane do miejsca infiltracji patogenów lub uszkodzenia tkanek przez 

specyficzne bodźce chemiczne; cecha ta jest określana mianem chemotaksji 

2. w odróżnieniu od erytrocytów, pobudzone leukocyty przenikają z naczyń 

krwionośnych do tkanek docelowych (migracja leukocytów), przeciskając się przez 
pory w ścianie naczyń włosowatych (diapedeza)   

3. wykazują zdolność ruchów ślizgowych, co jest szczególnie widoczne u monocytów 

i neutrofili; właściwość ta umożliwia przenikanie krwinek pomiędzy komórkami 
śródbłonka naczyniowego 

4. neutrofile, monocyty i eozynofile wykazują zdolność fagocytozy, czyli pochłaniania 

patogenów, pozostałości po obumarłych komórkach lub po procesie zapalnym. 
Neutrofile i eozynofile są określane jako mikrofagi, zaś do makrofagów zalicza się 
monocyty krążące we krwi i powstałe z nich komórki, które osiadły w tkankach. 

 

Granulocyty obojętnochłonne  (neutrofile, neutrocyty) są okrągłymi krwinkami, 
większymi od erytrocytów, o średnicy od 10 do 14 μm. Pobudzone potrafią zmieniać 
kształt i formować wypustki (filopodia). Młode neutrofile posiadają zwarte owalne 
jądro (granulocyty pałeczkowate, stanowiące do 5% leukocytów), które z wiekiem 
dzieli się na luźno połączone segmenty, zwykle od 2 do 6 (granulocyty segmentowane). 
W warunkach standardowych, we krwi obwodowej najwięcej jest granulocytów o 3 
segmentach jądra (30-40%).  
 
   Wzrost odsetka granulocytów z jednym lub dwoma segmentami jądra określa się 
jako „przesunięcie w lewo” i jest w przypadku infekcji objawem rokowniczo 
korzystnym, gdyż  młode granulocyty wykazują większą zdolność zwalczania 
patogenów. Po wytworzeniu w szpiku kostnym, w ilości ok. 100 milionów na dobę, 
przedostają się do krwi, skąd przenikają do tkanek. Neutrofile wykazują zdolność 
szybkiego gromadzenia się w miejscu uszkodzenia tkanek. Ich czas życia w krwiobiegu 
jest bardzo krótki. Połowa krwinek ginie po 6 godz. Przeciętnie około 50% neutrofili 
znajdujących się w naczyniach krwionośnych przepływa z krwią (pula krążąca).  

background image

 

17

Pozostałe krwinki przylegają do ścian naczyń lub są uwięzione w naczyniach 
włosowatych o znikomym przepływie krwi (pula marginalna; przyścienna). 
Przyspieszenie strumienia krwi, np. przy intensywnym wysiłku lub w układzie 
trawiennym po spożyciu posiłku, uruchamia pulę marginalną, przez co liczba neutrofili 
może przejściowo wzrosnąć z poziomu 4 000 – 11 000/μl nawet do 30 000/μl.  
 

Fagocytujące neutrofile potrafią pochłonąć nawet do kilkunastu bakterii w ciągu 

kilku minut, czemu towarzyszy dramatyczne przyspieszenie przemian tlenowych.  
Oglądając preparaty mikroskopowe można ocenić zdolności fagocytarne neutrofili. 
Średnia liczba bakterii znajdująca się wewnątrz neutrofila, czyli średnia liczba 
bakterii przypadajaca na jeden fagocyt nosi nazwę  indeksu fagocytarnego. Wysoka 
wartość indeksu fagocytarnego świadczy o wysokiej aktywności bakteriobójczej 
fagocytów. W wyniku tzw. wybuchu tlenowego, powstają reaktywne postaci tlenu o 
silnych właściwościach utleniających: anionorodnik ponadtlenkowy (O

2

·-

), nadtlenek 

wodoru (H

2

O

2

) i kwas podchlorawy (HOCl), które współdziałają w unicestwieniu 

sfagocytowanych komórek.  

 

Granulocyty kwasochłonne (eozynofile, eozynocyty) mają  średnicę 10-15 μm i 
dwupłatowe jądro. Ich nazwa pochodzi od ziarnistości występujących w cytoplazmie, 
które wybarwiają się barwnikami o odczynie kwaśnym. Eozynofile zwalczają pasożyty 
i uczestniczą w reakcjach alergicznych, a ich liczba wzrasta przy infekcjach 
pasożytniczych i niekiedy w alergiach.  

 

Granulocyty zasadochłonne (bazofile) mają średnicę 7-10 μm i stanowią przeciętnie 
mniej niż 1% populacji leukocytów krwi krążącej. Nazwa wywodzi się od gęsto 
rozmieszczonych ziarnistości występujących w cytoplazmie, które wybarwiają się 
barwnikami o odczynie alkalicznym. Bazofile krążą we krwi kilka godzin, po czym 
przenikają do tkanek. Nie wykazują zdolności do fagocytozy. Przy pobudzeniu 
uwalniają ze swoich ziarnistości różnorodne czynniki, w tym: heparynę, o działaniu 
przeciwkrzepliwym, histaminę i serotoninę, cytokiny. Uczestniczą w reakcjach 
alergicznych, dzięki zdolności wiązania na swojej powierzchni immunoglobulin klasy E. 
Profil działania eozynofilów jest zbliżony do komórek tucznych, które rozmieszczone 
są w tkankach.  

 

Monocyty  są największymi leukocytami krwi obwodowej. Mają najczęściej kształt 
owalny o przeciętnej  średnicy 14-18 μm i duże jądro o nerkowatym kształcie. 
Monocyty są odpowiedzialne za usuwanie zdegenerowanych komórek, 
zdenaturowanych białek, kompleksów antygen-przeciwciało, niektórych bakterii, a 
także uczestniczą w tzw. prezentacji antygenów, czyli w przetwarzaniu antygenów do 
postaci rozpoznawalnych przez limfocyty. Monocyty migrują ruchem ślizgowym z krwi 
do tkanek, gdzie przekształcają się w makrofagi tkankowe lub komórki dendrytyczne.  

 

Limfocyty stanowią niejednorodną subpopulację krwinek białych. Większość, 80-90%, 
stanowią limfocyty małe, o średnicy 7-11 μm, na które składają się dwa czynnościowo 
odrębne typy komórek, morfologicznie nierozróżnialne w mikroskopie świetlnym: 
limfocyty B i limfocyty T, z których każdy posiada zdolność swoistego rozpoznawania 

background image

 

18

antygenów. Wśród limfocytów dużych, o średnicy 11-15 μm dominują  limfocyty NK.  
W przeciwieństwie do innych krwinek białych, limfocyty przemieszczają się nie tylko z 
krwiobiegu do tkanek, ale również w kierunku przeciwnym. Liczba limfocytów 
krążących we krwi jest znacznie mniejsza od puli tkankowej.  Część limfocytów B i T 
pełni funkcję nośników pamięci immunologicznej.   

Limfocyty B – są odpowiedzialne za odporność swoistą typu humoralnego, której 

istotą jest wytwarzanie przeciwciał. Po uwolnieniu do krwi, limfy lub płynu 
tkankowego, przeciwciała wiążą się swoiście z określonymi antygenami, co prowadzi 
do eliminacji antygenów lub zniszczenia komórek zawierających te antygeny.  

Po opuszczeniu szpiku przez niedojrzałe limfocyty B, ich dalsze różnicowanie 

przebiega w obwodowych tkankach limfatycznych: węzłach chłonnych,  śledzionie, 
migdałkach podniebiennych, grudkach chłonnych przewodu pokarmowego. 

Limfocyty T – są odpowiedzialne za odporność swoistą  typu komórkowego. Ich 

populacja jest czynnościowo heterogenna.  

 
•  Limfocyty cytotoksyczne (Tc) niszczą komórki obce,  
•  Limfocyty pomocnicze (Th) - wspomagają odpowiedź odpornościową - 

stymulują limfocyty B do namnażania,   

•  Limfocyty regulatorowe (Treg; zwane też limfocytami supresorowymi Ts) 

hamują odpowiedź odpornościową. Limfocyty regulatorowe są odpowiedzialne 
za zjawisko tolerancji immunologicznej, polegającej na zahamowaniu 
odpowiedzi odpornościowej w stosunku do niektórych obcych antygenów.  

Limfocyty T powstają w szpiku kostnym, różnicują się i wstępnie dojrzewają w grasicy, 
po czym kolonizują wydzielone obszary węzłów chłonnych, gdzie ostatecznie 
dojrzewają i namnażają się.  

 

Limfocyty NK (natural killer) nie wykazują swoistości działania, dlatego zaliczane 

są do czynników odporności nieswoistej. Ich podstawowe znaczenie polega na 
eliminacji komórek nowotworowych i komórek zainfekowanych przez wirusy.  

 
 
 
 
 
 

Mechanizmy odpornościowe 

 
 

Odporność jest to zdolności do rozpoznawania, unieczynniania i eliminacji obcych 

cząstek, które mogą być zagrożeniem dla organizmu. Mechanizmy odpornościowe nie 
tylko zabezpieczają przed inwazją patogenów, ale także eliminują zniekształcone 
cząstki własne o cechach odbiegających od zaprogramowanych standardów.  W 
zależności od kryteriów można wyróżnić różne rodzaje odporności (Tab. 6).  
 

background image

 

19

Tab. 6  Rodzaje odporności 
 
 
 

Kryterium Rodzaje 

odporności 

nieswoista swoista 

Ukierunkowanie 

niespecyficzna  specyficzna 

Geneza 

powstawania 

wrodzona nabyta 

Sposób 

powstawania 

bierna czynna 

Sposób  

działania 

humoralna komórkowa 

 
 
 

Mechanizmy odpornościowe mogą być wybiórczo ukierunkowane na określony 

czynnik (antygen) i jest to odporność swoista, mogą też nie wykazywać 
ukierunkowania i taką odporność określa się mianem nieswoistej.  

 
Mechanizmy odporności nieswoistej
 są wrodzone i ich występowanie nie zależy od 

pobudzenia z zewnątrz, natomiast większość mechanizmów odporności swoistej ma 
charakter nabyty – jest indukowana przez kontakt z konkretnym antygenem. Do 
mechanizmów swoistej odporności wrodzonej należy układ grupowy krwi ABO, którego 
elementy są uwarunkowane genetycznie i nie zależą od pobudzenia zewnętrznego. 

 
  Mechanizmy obrony,  zarówno swoistej, jak i nieswoistej, które realizują się przez 

czynniki uwolnione do krwiobiegu, limfy lub płynu tkankowego, noszą nazwę 
odporności humoralnej. Alternatywnym sposobem działania jest bezpośredni 
destrukcyjny wpływ na komórki, co określa się jako odporność komórkową.  

 
Jeżeli organizm sam wytwarza czynniki humoralne lub komórkowe niszczące 

patogeny, to odporność ma charakter czynny (odporność czynna). Natomiast 
odporność uzyskana w wyniku podania gotowych przeciwciał lub komórek 

background image

 

20

odpornościowych nosi nazwę  odporności biernej. Procesy odpornościowe 
zainicjowane przez naturalne czynniki środowiskowe lub endogenne należą do 
odporności naturalnej, natomiast odporność sztuczna wynika z podawania z 
zewnątrz gotowych preparatów (ryc. 5).   

 
 
 

 

 
Ryc. 5. Rodzaje odporności swoistej 

 
 
 
 
 

Odporność nieswoista (łac. resistentio

 

Nieswoiste mechanizmy odpornościowe stanowią pierwszą, najstarszą 

filogenetycznie linię obrony organizmu przed inwazją patogenów. Składają się na nie 
bariery o charakterze mechanicznym (np. trudna do przeniknięcia powierzchnia skóry), 
chemicznym (np. agresywne środowisko treści żołądkowej), biologicznym (zasiedlenie 
skóry i śluzówek przez bakterie saprofityczne, które tworzą nieprzyjazne środowisko 
dla egzogennych bakterii chorobotwórczych), także mechanizmy humoralne, 
komórkowe i regulacyjne (Tab. 7).  
 
 
 
 
 
 

ODPORNOŚĆ SWOISTA

NATURALNA 

SZTUCZNA 

CZYNNA 

BIERNA 

NATURALNA SZTUCZNA 

Przebyte infekcje 

Szczepienia: 

  

Patogeny 

(osłabione lub 

nieaktywne

Przeciwciała matki: 

 

 Przenikanie przez łożysko,  

 Karmienie piersią 

 

Podawanie 

surowic ze 

specyficznymi 

przeciwciałami 

 

background image

 

21

Tab. 7   Charakterystyka mechanizmów odporności nieswoistej  
 

 

Charakter  
odporności 
nieswoistej  

Mechanizm odpornościowy Efekt 

mechaniczne:  

np. powierzchnia skóry 

uniemożliwienie wnikania patogenów  

chemiczne 

 - kwaśne pH treści żołądkowej 
 - kwaśne pH skóry 
 - lizozym w łzach 

niszczenie patogenów 

biologiczne  

Bakterie saprofityczne: 
- skóry,  
- układu oddechowego, 
- przewodu pokarmowego 

konkurencja w stosunku do bakterii 
chorobotwórczych 

Bariera 

 

czynnościowe   

- kichanie 
- kaszel 
- ruchy nabłonka  
   migawkowego  
   dróg oddechowych 
- ruchy perystaltyczne jelit 

usuwanie patogenów 

interferony 

zwiększenie odporności komórek na 
wirusy 

Humoralna 

układ dopełniacza i inne białka 
osocza (np. tzw. białka ostrej fazy)

- uszkadzanie ścian komórkowych 
- przyciąganie fagocytów 
- wyzwalanie odczynu zapalnego 

komórki fagocytujące

neutrofile 
eozynofile 
komórki tuczne (tkanki) 
monocyty 
komórki dendrytyczne 
makrofagi tkankowe  

 
- eliminacja patogenów 
- przetwarzanie antygenów 
- aktywacja limfocytów  

Komórkowa 

komórki cytotoksyczne 

limfocyty NK               

nadzór immunologiczny:  

- usuwanie nieprawidłowych  
  komórek 

odczyn zapalny 

neutrofile,  
makrofagi,  
komórki tuczne 
cytokiny 

 
- zlokalizowanie i ograniczenie 
   obszaru zagrożenia 
- eliminacja patogenów 

Regulacyjna 

gorączka 

cytokiny 
 

reakcje odruchowe 

- zwiększenie aktywności metabolicznej 
- eliminacja patogenów 
 
- kaszel, kichanie, wymioty, biegunka 

 
 
 

background image

 

22

Odporność swoista (łac. immunitas

 

Swoista odpowiedź odpornościowa (immunologiczna) wynika ze zdolności 

rozróżniania czynników immunogennych – antygenów i zależy od skoordynowanej 
odpowiedzi, ukierunkowanej na wyeliminowanie antygenu, w której uczestniczą 
limfocyty T i B.  

 
 Antygen jest to substancja zdolna do pobudzenia układu odpornościowego i 

wywołania odpowiedzi skierowanej swoiście przeciw sobie.  Antygen posiada dwie 
cechy:  immunogenność,  czyli zdolność do swoistego pobudzenia układu 
odpornościowego oraz antygenowość, czyli  zdolność do swoistego łączenia się z 
przeciwciałami rozpuszczonymi we krwi i płynach tkankowych lub stanowiącymi 
receptory limfocytów.

 

Antygeny są najczęściej białkami lub polisacharydami.

 

Lipidy, 

kwasy nukleinowe, polipeptydy, a także niektóre związki nieorganiczne mogą 
wykazywać immunogenność po związaniu z nośnikiem białkowym lub 
polisacharydowym.  

 
Hapteny
  są substancjami, które wykazują antygenowość, natomiast nie mają 

zdolności wywoływania odpowiedzi immunologicznej (nie są immunogenne). Jednakże 
po połączeniu z nośnikiem białkowym, hapteny mogą nabyć cech immunogennych, 
stając się pełnowartościowym antygenem. W wyniku reakcji haptenów z białkami 
ustrojowymi nierzadko dochodzi do wyzwalania odpowiedzi immunologicznej o typie 
nadwrażliwości (alergia), o różnorodnym przebiegu klinicznym. Reakcje 
immunologiczne indukowane przez hapteny nie zawsze można przewidzieć, gdyż 
każdy organizm posiada swoisty zestaw białek, które po połączeniu z haptenem mogą 
utworzyć unikalną cząsteczkę o właściwościach immunogennych. 

 
Przeciwciała,
 zwane też immunoglobulinami (w skrócie: Ig), są wytwarzane przez 

zaktywowane limfocyty B. Występują w stanie niezwiązanym w osoczu i płynach 
tkankowych, gdzie wiążą antygeny, przyczyniając się do ich eliminacji, a także na 
powierzchni limfocytów, gdzie pełnią funkcję receptorów rozpoznających konkretne 
antygeny. Podstawową strukturę immunoglobulin tworzą dwie pary łańcuchów 
białkowych: jedna para łańcuchów ciężkich i jedna lekkich.   

Wyróżnia się pięć klas immunoglobulin (Tab. 8): IgM, IgG, IgA, IgE oraz IgD. 

Poszczególne klasy immunoglobulin różnią się od siebie budową: IgG, IgE i IgD 
występują w ustroju w postaci pojedynczych cząstek – monomerów, IgA – tworzą  
układy złożone z dwóch cząstek – dimery, zaś IgM występują w postaci kompleksów 
pięciu cząsteczek (pentamery), przez co mają największe rozmiary i praktycznie nie 
przenikają przez łożysko podczas ciąży. Immunuglobuliny IgG i IgM występują w 
osoczu w postaci wolnej, podczas gdy większość cząsteczek pozostałych klas 
immunuglobulin jest zaabsorbowana na powierzchni komórek, wpływając na ich 
funkcję.  

W osoczu znajdują się tysiące przeciwciał o zbliżonej budowie strukturalnej, 

odpowiadającej danej klasie immunoglobulin, które różnią się od siebie zdolnością 
specyficznego reagowania z konkretnymi antygenami. Przeciwciała osocza różnią się 

background image

 

23

od siebie stężeniem oraz aktywnością, której przejawem jest dynamika reakcji 
 z antygenem i nasilenie wywoływanej odpowiedzi immunologicznej.   

 

Miano przeciwciał, które oznacza najmniejsze rozcieńczenie surowicy zawierającej 
przeciwciała,  przy  którym  występuje wykrywalna w warunkach laboratoryjnych 
reakcja danych przeciwciał  ze  swoistym  antygenem,  jest powszechnie stosowanym 
wskaźnikiem, który stanowi wypadkową stężenia i aktywności testowanych 
przeciwciał.  

 

Tab. 8   Klasy przeciwciał i ich właściwości   

 

Klasa Budowa 

Właściwości 

IgM 

 

pentamer 

−  są uwalniane w pierwszej kolejności po kontakcie z antygenem;   

−  są kompleksem 5 pojedynczych cząstek, co ułatwia wiązanie 

antygenów w kompleksy antygen-przeciwciało;   

− występują  jako przeciwciała naturalne układu grupowego krwi AB0 

− wykazują wysoką aktywność w niskim zakresie temperatur  

(4 -20°C), choć większość wykazuje także aktywność w 
temperaturze ciała (37 – 40°C) 

IgG 

 

 

monomer 

− stanowią większość przeciwciał występujących w krwiobiegu   

− jako 

jedyne 

przeciwciała mogą przenikać przez łożysko do płodu 

− tworzą przeciwciała anty-Rh, odpowiedzialne za najczęstszą postać 

konfliktu serologicznego u noworodków 

− zwykle 

wykazują największą aktywność w temperaturze ciała  

(37 – 40°C) 

IgA 

 

 

 

dimer 

− odgrywają istotną rolę w zwalczaniu bakterii w błonach śluzowych 

dróg oddechowych i przewodu pokarmowego 

−  po zaabsorbowaniu z krwi są związane przez komórki sekrecyjne  

nabłonka  

−  są uwalniane do śluzu; występują w wydzielinach śluzowych  

(w ślinie, wydzielinie śluzowej dróg oddechowych, łzach, nasieniu) 

− wiążą antygeny jeszcze przed ich zetknięciem z komórkami 

IgE 

 

monomer 

− uczestniczą w reakcjach alergicznych i w zwalczaniu pasożytów 

−  są przytwierdzone do powierzchni granulocytów zasadochłonnych i 

komórek tucznych, po związaniu z antygenem pobudzają te komórki 
do wydzielania: histaminy, heparyny, serotoniny i cytokin o profilu 
prozapalnym 

IgD 

 

monomer 

− występują na powierzchni limfocytów B i uczestniczą w ich aktywacji 

 
 
Funkcje limfocytów T i B uzupełniają się. Limfocyty Th ułatwiają aktywację 

limfocytów B. Limfocyt T nie są pobudzane przez antygeny rozpuszczone w osoczu 
i płynach tkankowych, natomiast rozpoznają antygeny komórkowe. Z kolei, krążące 
we krwi przeciwciała, wytworzone przez limfocyty B, nie przylegają do błon 

background image

 

24

komórkowych i nie przenikają przez błony, co ogranicza spektrum ich działania do 
wiązania antygenów swobodnie dostępnych w płynie pozakomórkowym.   

 

Odporność swoistą charakteryzują 4 cechy: 

1. wszechstronność, która przejawia się zdolnością do reagowania na najbardziej 

różnorodne antygeny. Pojedynczy osobnik napotyka na znacznie mniejszą liczbę 
antygenów, niż cała populacja, a jednak każdy osobnik jest w stanie wytworzyć w 
razie potrzeby odpowiednie przeciwciała. 

2. specyficzność, czyli zdolność wytworzenia odpowiedzi selektywnie ukierunkowanej 

przeciw konkretnemu antygenowi. 

3. pamięć immunologiczna, która umożliwia przyspieszenie i nasilenie odpowiedzi 

antygen, przy powtórnej ekspozycji. Istotą pamięci immunologicznej jest 
namnożenie subpopulacji limfocytów, które nie są aktywowane przy pierwotnym 
kontakcie z antygenem, ale ulegają natychmiastowemu pobudzeniu i rozmnożeniu 
przy ekspozycji wtórnej. Komórki pamięci charakteryzuje względna 
długowieczność – potrafią przetrwać przez wiele miesięcy, a nawet lat.  

4. tolerancja, w wyniku której antygeny własne nie pobudzają odpowiedzi 

immunologicznej. Za tolerancję odpowiada selekcja limfocytów B w szpiku 
kostnym i limfocytów T w grasicy. Podczas różnicowania, komórki o 
właściwościach potencjalnie autodestrukcyjnych są niszczone.  

 
Dynamika i czas trwania odpowiedzi immunologicznej zależy od tego, czy układ 

odpornościowy napotkał antygen po raz pierwszy, czy też doszło do kolejnej 
ekspozycji (ryc. 6). Odpowiedź pierwotna, charakteryzuje się stosunkowo powolnym 
rozwojem.  Impet i nasilenie odpowiedzi wtórnej są znacznie, zwykle wielokrotnie, 
większe. Odpowiedź wtórna zanika znacznie wolniej, czego wyznacznikiem jest 
długotrwałe utrzymywanie się we krwi wysokiego miana swoistych przeciwciał.   

 
 

IgM

IgG

1

2

3

4

Odpowiedź wtórna

IgG

IgM

1

2

3

4

Czas [tyg.]

Odpowiedź pierwotna

M

ia

no

 p

rz

e

ci

w

ci

a

M

ia

no

 p

rz

ec

iw

ci

al

Czas [tyg.]

 

 

Ryc. 6  Dynamika i natężenie odpowiedzi immunologicznej pierwotnej i wtórnej. 
 

Miano przeciwciał  jest to największe rozcieńczenie surowicy, w którym można zaobserwować reakcję 
immunologiczną. Miano przeciwciał jest wypadkową ilości przeciwciał (stężenia w surowicy) i ich 
aktywności – zdolności reagowania ze swoistymi antygenami.   

background image

 

25

Na powierzchni błon komórkowych występuje od 50 do 200 cząsteczek białkowych, 

zwanych  antygenami zgodności tkankowej (HLA; human leukocyte antigen), które 
posiadają genetycznie zdeterminowaną strukturę, charakterystyczną dla każdego 
osobnika. Cząsteczki te, które początkowo wykryto na powierzchni leukocytów, a 
później na powierzchni większości komórek somatycznych, określają odrębność 
osobniczą tkanek. Niezgodność w zakresie tych antygenów pomiędzy poszczególnymi 
osobnikami stwarza zasadnicze problemy przy transplantacji narządów.  
 

 

Układy grupowe krwi 

  

Na powierzchni krwinek czerwonych rozlokowane są antygeny zdolne do wywołania 

specyficznej odpowiedzi immunologicznej prowadzącej do zniszczenia krwinek. 
Antygeny krwinkowe tworzą kombinacje genetycznie zakodowanych układów 
grupowych, z których najważniejsze znaczenie praktyczne mają: układ grupowy AB0 i 
układ Rh.  Przy transfuzjach krwi niepożądane odczyny były także udziałem układów: 
MN, Kell, Duffy, Lewis i ponad dwudziestu innych sporadycznie występujących 
antygenów. Układy grupowe antygenów charakteryzuje wewnątrzgrupowy polimorfizm.  

 
 

Układ grupowy ABO  

 

Antygeny układu ABO są glikoproteidami, których determinanty antygenowe różnią się 
obecnością i układem przyłączonych cząsteczek: fukozy, galaktozy i 

 

N-acetylogalaktozaminy. Istnieją 4 podstawowe warianty grupowe układu AB0 (Tab.9).   
Antygenem prekursorowym układu ABO jest antygen H, który występuje w grupie krwi 
0, zaś u osób grupy krwi A, B i AB uległ glikozylacji do antygenów A lub B.  

 
 

Tab. 9 Antygeny i przeciwciała układu grupowego AB0 
 

Grupa 

krwi 

Antygeny 

krwinkowe 

(

Aglutynogeny

Przeciwciała w 

osoczu 

(

Aglutyniny

A anty-B 

B anty-A 

AB 

A i B 

brak 

brak 

anty-A i anty-B 

 
Osoba o grupie krwi A posiada na powierzchni krwinek antygen A, o grupie B – 

antygen B, grupy AB – oba antygeny: A i B, a osoba grupy krwi 0 nie posiada 

background image

 

26

antygenów A lub B. Z układem antygenów sprzężone są przeciwciała, które są 
rozpuszczone w osoczu. Zasada jest prosta: w osoczu występują przeciwciała swoiste 
dla antygenu, którego osobnik nie posiada. I tak, w osoczu osoby grupy krwi A 
występują przeciwciała anty-B, grupy B – przeciwciała anty-A, grupy 0 – oba rodzaje 
przeciwciał: anty-A i anty-B, zaś osoba grupy AB nie posiada przeciwciał układu AB0.  
Antygeny układu ABO noszą nazwę aglutynogenów, zaś przeciwciała aglutynin, gdyż 
po związaniu antygenu A lub B z odpowiednim przeciwciałem dochodzi do zlepiania 
(aglutynacji) krwinek, co zapoczątkowuje ich zniszczenie. Reakcje aglutynacji 
zachodzące w krwiobiegu mają często bardzo gwałtowny i fatalny przebieg, ponieważ 
agregaty krwinek tworzące się w małych naczyniach krwionośnych, skutecznie je 
zatykają, uniemożliwiając dopływ krwi do obszarów o kluczowym znaczeniu dla 
podtrzymania życia.  

 
Aglutyniny układu AB0 należą do przeciwciał naturalnych, gdyż ich wytwarzanie 

jest zakodowane genetycznie i nie zależy od wcześniejszego kontaktu z antygenem. 
Większość przeciwciał naturalnych należy do klasy IgM, które w warunkach 
fizjologicznych nie przenikają przez łożysko podczas ciąży i dlatego pomimo 
statystycznie dużego prawdopodobieństwa występowania niezgodności serologicznej 
w układzie AB0 między matką i płodem, niezwykle rzadko dochodzi do wytworzenia 
odpowiedzi immunologicznej, czyli do powstania konfliktu serologicznego.  

 
Antygeny A wykazują heterogenność związaną z odmiennym składem glikolipidów, 

których szczegółowa budowa jest nadal przedmiotem badań (L. Svensson i wsp.: Vox 
Sanguis; 2009, 64, nr 1, 56-61
). Fenotypy A

1

 i A

 występują najczęściej (odpowiednio 

w 80 i 20% populacji). Antygeny: A

2

, A

3

, A

x

, A

m

 wykazują mniejszą immunogenność 

(zdolność wytwarzania przeciwciał anty-B) od antygenu A

i nie wykazują swoistej 

immunogenności w jego obecności. Osoby o grupach A

2

, A

3

, A

x

, A

m

 mogą wytwarzać 

przeciwciała odpornościowe skierowane przeciw antygenowi A

1, 

ale zjawisko to ma 

charakter sporadyczny. U nielicznych osób o fenotypie A

2

, które wielokrotnie 

otrzymywały krew, stwierdzono występowanie niezbyt wysokiego miana przeciwciał 
anty-A

1

. Antygen B również wykazuje heterogenność, ale nie ma ona znaczenia 

praktycznego.  

 
 

Układ grupowy Rh  

 
W układzie grupowym Rh, którego nazwa wywodzi się od małpy Rhesus, występują 

trzy antygeny grupowe C, D i E, przy czym w obecności antygenu D ekspresja 
pozostałych antygenów jest wytłumiona.  Antygeny Rh są polipeptydami, których 
biosynteza jest zależna od dwóch sprzężonych genów leżących na krótszym ramieniu 
chromosomu 1. Jeden z tych genów koduje antygen D, a drugi antygeny C, c, E, i e. W 
Polsce około 83% populacji należy do grupy Rh(+) (Rh plus), gdyż posiada na 
powierzchni krwinek antygen D.  

 
Przynależność do grupy Rh(+) oznacza w praktyce niezdolność do wytwarzania 

przeciwciał skierowanych przeciw antygenom układu Rh. Zdecydowana większość osób 

background image

 

27

Rh(-), która nie zetknęła się w antygenem D nie posiada przeciwciał naturalnych 
anty-D. Natomiast w wyniku kontaktu z antygenem D (np. po przetoczeniu krwi 
zawierającej ten antygen lub podczas ciąży, gdy płód ma antygen D, a matka go nie 
posiada) zazwyczaj dochodzi do wytworzenia przeciwciał odpornościowych klasy IgG.  

 
W surowicy osób Rh(+), które wielokrotnie otrzymywały krew, jedynie sporadycznie 

stwierdzano marginalne miano przeciwciał anty-C lub anty-E. Wiązało się to z brakiem 
antygenów C lub E i było zapewne skutkiem wielokrotnej ekspozycji na te antygeny, 
przy nieprecyzyjnie określonych antygenach układu Rh krwi dawcy. Natomiast, u osób 
nie posiadających antygenu D i jednego lub obydwu z pozostałych antygenów układu 
Rh (C lub/i E), odpowiedź immunologiczna na podanie krwi zawierającej antygeny C 
lub E, której skutkiem jest wytworzenie istotnego miana przeciwciał, występuje dość 
często.  Zatem samo wykluczenie obecności antygenu D u dawcy krwi nie zabezpiecza 
biorcy przed ryzykiem niepożądanej reakcji odpornościowej. Dlatego, u osoby która 
nie posiada antygenu D, ale posiada antygen C lub E, przyjęto następujące określenie 
przynależności grupowej w układzie Rh: „jako biorca Rh(-), jako dawca Rh(+)”. Osoby, 
które nie posiadają zarówno antygenu D, jak i antygenów C i E są określane jako 
posiadający grupę krwi Rh(-) (Rh minus).   

  

 

Niezgodność i konflikt serologiczny  

 

Niezgodność serologiczna, czyli występowanie odmiennych antygenów 

krwinkowych u różnych osób jest zjawiskiem powszechnym, związanym z 
występowaniem licznych układów antygenów w krwinkach i licznych wariantów 
antygenowych. Układy grupowe krwi są w miarę możliwości diagnostycznych 
szczegółowo analizowane przez przetoczeniem krwi.  

Idealnym rozwiązaniem w jest podawanie preparatów krwi o składzie antygenowym 

dokładnie odpowiadającym biorcy, ale sprawdzenie wszystkich kombinacji układów 
grupowych jest w praktyce niemożliwe. Dlatego przetaczanie preparatów krwi jest 
zawsze związane z ryzykiem wystąpienia niebezpiecznych powikłań, nawet przy 
pełnej staranności poprzedzających badań analitycznych. Stąd konieczność 
skrupulatnego przestrzegania procedur: począwszy od prawidłowego zidentyfikowania 
testowanych układów grupowych krwi biorcy i dawcy, dokładnego sprawdzania danych 
ewidencyjnych próbek krwi, wykonania prób krzyżowych potwierdzających 
w warunkach in vitro brak niezgodności serologicznej między krwią biorcy i dawcy, 
właściwego przechowywania i przygotowania (temperatura) preparatu krwi przed jego 
podaniem pacjentowi. Istotną procedurą redukującą rozmiar powikłań jest wykonanie 
próby biologicznej w pierwszych minutach podawania preparatu krwi, czyli jego 
początkowe podawanie z najmniejszą szybkością i obserwowanie ewentualnych 
niekorzystnych następstw.  

 
Niezgodność serologiczna pomiędzy matką i płodem w zakresie układu AB0 jest 

powszechna, natomiast zależna od tej niezgodności istotna odpowiedź 
immunologiczna (konflikt serologiczny), z wytworzeniem przeciwciał skierowanych 
przeciw antygenom (krwinkom) płodu występuje ponad 300-krotnie rzadziej niż 

background image

 

28

w zakresie układu Rh i ma zwykle łagodniejszy przebieg. Podstawową, choć nie jedyną, 
przyczyną braku odpowiedzi odpornościowej jest znaczny rozmiar immunoglobulin 
anty-A i anty-B, praktycznie uniemożliwiający ich przenikanie przez łożysko.  Konflikt 
serologiczny w zakresie układu AB0 występuje częściej u matek grupy 0, gdyż, po 
kontakcie z obcym dla siebie antygenem A lub B, około 50% kobiet tej grupy wytwarza 
znaczące miano przeciwciał anty-A lub anty-B, należących do immunoglobulin klasy 
IgG o stosunkowo małych rozmiarach i znaczącej zdolności penetracji łożyska.  

 
W przypadku konfliktu serologicznego w układzie Rh rozwijającego się w ciąży, 

krwinki Rh(+) płodu po przeniknięciu przez łożysko do krwi matki indukują skierowaną 
przeciw sobie odpowiedź immunologiczną, z wytworzeniem przeciwciał anty-D. 
Przeciwciała te mogą przechodzić przez łożysko i wiązać się z antygenami na 
powierzchni krwinek płodu. W odróżnieniu od aglutynin anty-A lub anty-B, 
immunoglobuliny anty-D najczęściej nie wywołują natychmiastowej aglutynacji 
krwinek. Jednakże po oblepieniu przeciwciałami anty-D, błona komórkowa krwinek 
traci elastyczność i łatwo pęka z uwolnieniem hemoglobiny na zewnątrz.  

 
Objawy konfliktu serologicznego, zależnego od przeciwciał anty-D, ujawniają się 

często bezpośrednio po urodzeniu dziecka, kiedy w wyniku wzrostu ciśnienia 
tętniczego i przyspieszenia strumienia krwi, krwinki ulegają masowej hemolizie przy 
przeciskaniu się przez drobne naczynia narządów miąższowych, głównie  śledziony. 
Prawdopodobieństwo wystąpienia niezgodności serologicznej, która może skutkować 
powstaniem konfliktu serologicznego wynosi około 1:12. 

 
 

Próba krzyżowa 

 

 
Charakterystyczną cechą krwinek czerwonych jest osobnicza różnorodność 

antygenowa, której przejawem jest występowanie antygenów o charakterze 
nieregularnym, z których tylko część zalicza się do antygenów grupowych krwi. 
Jeszcze większa różnorodność cechuje przeciwciała osoczowe, zwłaszcza typu 
odpornościowego, z których część może reagować nie tylko z antygenem, który 
pobudził ich wytwarzanie, ale także, na zasadzie reakcji krzyżowej, opartej o 
podobieństwo strukturalne cząstek, z wybranymi antygenami krwinek. Dlatego przy 
skojarzeniu krwinek i osocza pochodzącego od dwóch różnych osób, u których nie 
ujawniono niezgodności serologicznej w zakresie testowanych antygenów i przeciwciał, 
nie można wykluczyć rozwoju odpowiedzi odpornościowej, skutkującej aglutynacją 
lub hemolizą krwinek.   

 
W celu ograniczenia prawdopodobieństwa wystąpienia nieoczekiwanej odpowiedzi 

odpornościowej u biorcy, który otrzymał preparat krwi (roztwór krwinek, krew pełną, 
surowicę), przed podaniem odpowiedniego preparatu bezwzględnie zaleca się 
wykonanie próby zgodności serologicznej biorcy i dawcy, powszechnie określanej 
mianem próby krzyżowej.  

 

background image

 

29

Istotą próby krzyżowej jest wykluczenie aglutynacji krwinek lub hemolizy po 
zmieszaniu (Ryc.7): 

a)  zawiesiny krwinek dawcy z surowicą biorcy;  
b)  zawiesiny krwinek biorcy z surowicą dawcy. 
 
 

Surowica (S)

Krwinki (K)

Krew dawcy (D)

Krew biorcy (B)

S

D

K

D

S

B

K

B

Surowica (S)

Krwinki (K)

 

 
 
 

Ryc. 7  Uproszczony schemat próby krzyżowej  
 
 

Szczegółowe zalecenia dotyczące warunków laboratoryjnych wykonywania próby 

krzyżowej zmieniały się wielokrotnie w ostatnich kilkudziesięciu latach.  Aktualnie 
przyjmuje się, że próba krzyżowa powinna być wykonana dwukrotnie – w odmiennych 
warunkach  środowiska. W próbie krzyżowej wykonywanej w środowisku solnym, 
(elektrolitowym), w temperaturze pokojowej,  na płytkę szklaną wprowadza się kilka 
kropli testowanej surowicy (Ryc.7; S

D

 lub S

B

). Następnie dodaje się kilka roztworu 

odpowiednich krwinek (dawcy lub biorcy: Ryc. 7 K

D

, K

B

), które po przepłukaniu zostały 

zawieszone w roztworze 0,9%NaCl.  Po wymieszaniu i odczekaniu 30 min, ocenia się 
ewentualne wystąpienie aglutynacji lub hemolizy. Izotoniczny roztwór NaCl sprzyja, 
na zasadzie oddziaływań elektrostatycznych, odwracalnej rulonizacji krwinek, która 
może imitować aglutynację, dlatego zamiast 0,9%NaCl zaleca się stosowanie 
roztworów izotonicznych o obniżonej zawartości jonów. Z kolei, w próbie krzyżowej 
wykonywanej w środowisku koloidowym, w temperaturze 37ºC, krwinki są zawieszone 
we własnej surowicy z dodatkiem surowicy antyglobulinowej Coombsa. 

 
Wynik próby krzyżowej ma charakter jakościowy. Wynik próby może być:  

ujemny, czyli krew dawcy nadaje się do przetoczenia biorcy (krew zgodna; nie 
stwierdzono aglutynacji lub hemolizy), lub dodatni (krew niezgodna, czyli krwi dawcy 

background image

 

30

nie można podać biorcy). Jakkolwiek przeciwciała naturalne wykazują optimum 
działania w niskiej temperaturze, a przeciwciała odpornościowe w temperaturze 37 – 
40 ºC, to dodatni wynik próby krzyżowej nie daje podstaw do wnioskowania o naturze 
zaobserwowanej reakcji. Przyczynę nieoczekiwanego wyniku dodatniego można 
ustalić dopiero w wyniku ukierunkowanych testów diagnostycznych z użyciem 
antygenów wzorcowych lub/i wzorcowych przeciwciał.    

 

 

Odczyny antyglobulinowe Coombsa  

 

 

 
W diagnostyce reakcji immunologicznych z udziałem przeciwciał odpornościowych 

klasy IgG, w tym przeciwciał układu Rh, wykorzystuje się odczyny antyglobulinowe, 
które po raz pierwszy zostały opisane przez Coombsa. W odróżnieniu od reakcji 
zachodzących z udziałem przeciwciał naturalnych klasy IgM, takich jak aglutyniny 
anty-A lub anty-B, związanie przeciwciał typu odpornościowego z antygenami 
krwinkowymi nie wywołuje widocznej reakcji w warunkach laboratoryjnych in vitro. 
Tradycyjnie przeciwciała takie nazywano przeciwciałami niekompletnymi, w 
odróżnieniu przeciwciał kompletnych, które po związaniu z antygenami krwinkowymi 
wywoływały zlepianie krwinek i tworzenie widocznych zlepów lub grudek 
(aglutynacja; Ryc.8).   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ryc. 8  Schemat reakcji odpornościowych z udziałem antygenów krwinkowych 
            przeciwciał niekompletnych typu odpornościowego (IgG) i kompletnych (IgM). 

 
a) model krwinki z antygenami na jej powierzchni;  

b) z antygenami krwinkowymi związały się przeciwciała niekompletne, np anty-D;  brak aglutynacji  

c) z antygenami krwinkowymi związały się przeciwciała kompletne, np anty-A lub anty-B;  aglutynacja 

 

 

Przy detekcji przeciwciał niekompletnych rozpuszczonych w osoczu lub 

opłaszczonych na powierzchni komórek wykorzystywano zjawisko odrębności 
gatunkowej białek. Po podaniu zwierzęciu surowicy ludzkiej, w sposób naturalny 
zawierającej liczne przeciwciała, układ odpornościowy zwierzęcia rozpozna te 

 

a)

b)

c)

a)

b)

c)

background image

 

31

przeciwciała jako obce białka – obce antygeny, co uruchomi wytwarzanie przez 
zwierzę    przeciwciał. Zwierzęta takie jak: królik lub owca wytwarzają przeciwciała 
klasy IgM (kompletne) przeciw licznym białkom surowicy ludzkiej. Po uzyskaniu 
surowicy od tych zwierząt, nazwanej surowicą antyglobulinową Coombsa, stosuje się 
ją do wykrywania „ukrytych” dotąd – niekompletnych przeciwciał ludzkich. Surowica 
Coombsa ma charakter poliwalentny – zawarte w niej przeciwciała mogą reagować z 
wieloma białkami ludzkim

W ostatniej dekadzie, zostały wprowadzone do użytku 

diagnostycznego wysoce specyficzne przeciwciała monoklonalne anty-D, anty-C i anty-
E, uzyskiwane od odpowiednio modyfikowanych genetycznie myszy. 

Jeżeli krwinki ludzkie są opłaszczone przeciwciałami niekompletnymi, np anty-D, 

które to przeciwciała nie wywołują aglutynacji, a jedynie mogą usztywnić  błonę 
komórkową krwinki (Ryc. 9a), to dodanie do roztworu tych krwinek lub do pełnej krwi 
surowicy antyglobulinowej, zawierającej przeciwciała kompletne (Ryc. 9b), 
spowoduje powstanie kompleksów antygen-przeciwciało, które zlepiają krwinki 
(aglutynacja; Ryc 9c). Funkcję antygenu pełnią w tej reakcji przeciwciała anty-D 
wcześniej przytwierdzone do krwinkowych antygenów D (Ryc. 8b, Ryc. 9a), 
a przeciwciałami tworzącymi kompleks antygen-przeciwciało zdolny do wywołania 
aglutynacji są przeciwciała anty-D (kompletne, klasy IgM) zawarte w surowicy 
antyglobulinowej. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ryc.9  Schemat bezpośredniego odczynu antyglobulinowego Coombsa 

 

 

a)  krwinka opłaszczona przeciwciałami niekompletnymi, które związały się z antygenami krwinkowymi; np.  
     przeciwciała anty-D z antygenami D na jej powierzchni -  brak aglutynacji  

b)  dodanie przeciwciał kompletnych (klasy IgM) dla których przeciwciała uprzednio związane z antygenami  
     krwinkowymi pełnią funkcję antygenu; przeciwciala takie zawiera surowica antyglobulinowa Coombsa   

c)  w wyniku reakcji przeciwciał z surowicy antyglobulinowej z przeciwciałami opłaszczonymi na powierzchni krwinek 
     dochodzi do zlepienia – aglutynacji krwinek 

 
 

Procedura polegająca na dodaniu surowicy antyglobulinowej do roztworu 

zawierającego komórki opłaszczone przeciwciałami niekompletnymi (nie 
wykazującymi zdolności do samoistnego zlepiania tych komórek) nosi nazwę odczynu 
bezpośredniego Coombsa
. Jeżeli komórkami badanymi nie są krwinki, ale np. 

+

=

a)

b)

c)

+

=

a)

b)

c)

background image

 

32

drobnoustroje, to ich zlepienie spowoduje zmętnienie roztworu z ewentualnym 
wytworzeniem osadu (precypitacja). Odczyn bezpośredni Coombsa wykorzystuje się 
przy diagnostyce konfliktu serologicznego po urodzeniu noworodka. Materiałem jest 
krew pobrana z pępowiny. W przypadku występowania w krwi pępowinowej krwinek 
opłaszczonych przeciwciałami, dodanie surowicy antyglobulinowej spowoduje 
aglutynację krwinek.  

 
Przy podejrzeniu konfliktu serologicznego w zakresie układu Rh, rozwijającego się 

przed urodzeniem noworodka, wykonuje się  odczyn pośredni Coombsa. Materialem 
badanym jest surowica uzyskana od matki. Do krwinek wzorcowych Rh(+) (Ryc. 9a) 
dodaje się badaną surowicę, co w przypadku konfliktu serologicznego, prowadzi do 
wytworzenia kompleksu antygen-przeciwciało na powierzchni krwinek wzorcowych  
(Ryc. 8b, Ryc.9a). Następnie dodaje się surowicę antyglobulinową (Ryc. 9b), która w 
przypadku konfliktu serologicznego, wywołuje aglutynację.  Największe rozcieńczenie 
surowicy (miano przeciwciał), w którym aglutynację daje się zaobserwować jest 
wyznacznikiem nasilenia odpowiedzi odpornościowej skierowanej przeciw krwinkom 
płodu. W diagnostyce laboratoryjnej odczyn pośredni Coombsa wykorzystywany jest 
także do wykrywania obecności wybranych antygenów występujących w komórkach, w 
stosunku do których posiadamy swoiste przeciwciała wzorcowe o charakterze 
przeciwciał niekompletnych. Po dodaniu do zawiesiny testowanych komórek, 
przeciwciał wzorcowych (etap pośredni), a następnie surowicy antyglobulinowej, 
obserwuje się ewentualne wystąpienie zmętnienia roztworu (precypitacji), 
świadczącego o obecności poszukiwanego antygenu. 

 
Dodanie surowicy antyglobulinowej do mieszaniny testowanych mieszanin surowicy 

i krwinek (dawcy/biorcy) podczas wykonywania próby krzyżowej, poprzedzającej 
podawanie krwi, ułatwia wykrycie nierozpoznanego wcześniej niekorzystnego 
skojarzenia antygenów i przeciwciał dawcy i biorcy.              

 
 

Koncepcja uniwersalnego biorcy i dawcy 

 

 
Funkcjonuje pojęcie uniwersalny biorca, które oznacza osobę grupy AB, która nie 

posiada przeciwciał anty-A i anty-B oraz uniwersalny dawca, czyli osoba o grupie krwi 
0, której krwinki nie zawierają antygenów układu ABO. Okazało się jednak, że 
przetaczanie krwi niezgodnej serologicznie w ramach zasady uniwersalnego biorcy lub 
dawcy wiązało się z wystąpieniem znaczącego odsetka niebezpiecznych powikłań. 
Dlatego, według aktualnych zaleceń dawca i biorca krwi powinni mieć identyczną 
grupę krwi w układzie ABO i Rh. Wyjątek stanowią okoliczności nadzwyczajne, kiedy 
przewiduje się nagłe  zapotrzebowanie na znaczna ilość krwi, w czasie krótszym od 
możliwości szybkiej diagnostyki. W niektórych krajach Bliskiego Wschodu pojazdy 
pierwszej pomocy medycznej zostały wyposażone w preparaty osocza grupy AB 
(uniwersalnego) i krwinek grupy 0 (uniwersalnych), co stwarza szansę na 
zabezpieczenie możliwie dużej liczby potencjalnych ofiar działań wojennych lub 
terrorystycznych. Postęp technik biotechnologicznych, umożliwiający uzyskanie 
oczyszczonych przeciwciał monoklonalnych przeciw konkretnemu antygenowi A lub B 

background image

 

33

oraz coraz tańsze możliwości (komercyjnie opłacalne) dokonywania modyfikacji 
biochemicznej ex vivo glikoprotein determinujących antygeny grupowe krwi, 
umożliwiają wyprodukowanie krwi uniwersalnej, zawierającej krwinki grupy 0, 
zawieszone w środowisku niezawierającym przeciwciał anty-A, anty-B, anty-D, anty-C 
i anty-E.   

 
 

Hemostaza 

 

W krwioobiegu nieustannie zachodzi proces krzepnięcia, który polega na 

wytrącaniu nierozpuszczalnych, lepkich nici włóknika (fibryny), w wyniku 
ograniczonej proteolizy prekursora rozpuszczonego w osoczu – fibrynogenu. Nici 
fibryny, pokrywają od wewnątrz nieszczelności  ścian naczyniowych, szczególnie 
włośniczek, zapobiegając przed przenikaniem krwi poza naczynie. Równocześnie z 
krzepnięciem aktywowana jest fibrynoliza, której istotą jest enzymatyczny rozkład 
fibryny i fibrynogenu katalizowany przez plazminę. Plazmina powstaje z nieaktywnego 
prekursora – plazminogenu pod wpływem aktywatorów (Ryc.10).  

 
 
 

KRZEPNIĘCIE

PŁYNNOŚĆ KRWI

BRAK KRZEPNIĘCIA

OSOCZE

PŁYTKI KRWI

TKANKI 

ŚRÓDBŁONEK

ŚRÓDBŁONEK

FIBRYNOLIZA

ANTYKOAGULANTY

Czynniki krzepnięcia

Fosfolipidy 

PAI-1

Prostacyklina

Tlenek azotu (NO)

Plazmina

Aktywatory plazminogenu

:

-  t-PA

-  urokinaza

-  czynnik XIIa

Heparyna

Antytrombina III

 

 

Ryc.10  Uproszczony schemat czynników sprzyjających i przeciwdziałających 
             krzepnięciu krwi in vivo  

background image

 

34

 

Hemostaza jest zespołem procesów fizjologicznych, które zapewniają utrzymanie 

krwi krążącej w obrębie łożyska naczyniowego.  

Hemostaza miejscowa ogranicza krwawienie po przerwaniu ciągłości  ściany 

naczyniowej. 

Hemostaza ciągła zapewnia płynność krwi krążącej i szczelność  łożyska 

naczyniowego.   

Sprawne funkcjonowanie hemostazy jest wypadkową precyzyjnie skoordynowanego 

działania płytek krwi, osocza, śródbłonka naczyniowego, czynników tkankowych i 
humoralnych.   

 

Przewaga procesów krzepnięcia prowadzi do powstania zakrzepów (skrzeplin) i 

zatrzymania przepływu krwi. Przy względnej przewadze fibrynolizy może rozwijać się 
skaza krwotoczna, której przejawem jest zwiększona skłonność do krwawień. W 
warunkach fizjologicznych równowagę hemostatyczną zapewnia idealne zestrojenie 
wielopoziomowych układów aktywatorów i inhibitorów regulujących hemostazę 
(Ryc.10).   

 

 

 

Fazy hemostazy miejscowej 

 

Przy uszkodzeniu ściany naczynia dochodzi do aktywacji trzech mechanizmów 

hemostatycznych, określanych często mianem faz hemostazy miejscowej (Tab. 10).   

 
 

Tab. 10  Fazy hemostazy miejscowej 

 

HEMOSTAZA 

KOLEJNA 

FAZA HEMOSTAZY 

KOŃCOWY EFEKT 

Naczyniowa Obkurczenie 

naczynia 

PIERWOTNA 

Płytkowa 

Wytworzenie czopu płytkowego 

WTÓRNA 

Osoczowa 

Wytworzenie nici fibryny 
i ostatecznego skrzepu 

 
 
 
 

background image

 

35

Najszybciej dochodzi do obkurczenia uszkodzonego naczynia  a nierzadko także do 

odruchowego obkurczenia tętniczek i tętnic doprowadzających krew do obszaru 
uszkodzenia (hemostaza naczyniowa). W rezultacie dochodzi do ograniczenia 
wypływu krwi. Niekiedy mechanizm ten jest niezwykle żywy i doprowadza do 
całkowitego zamknięcia tętnicy, najczęściej krótkotrwałego.  

 
 

Hemostaza płytkowa 

 
Do odpowiedzi naczyniowej dołącza się hemostaza płytkowa, w której przebiegu 

można wyróżnić cztery kolejne etapy:    

1.   adhezję -  do miejsca uszkodzenia zaczynają przylegać płytki krwi  

2.  aktywację, która przebiega z uwolnieniem z płytek licznych czynników  
      ułatwiających krzepnięcie (reakcja uwalniania), w tym: serotoniny, ADP,  
      tromboksanu i jonów wapniowych.  

3.   agregację, w której dochodzi do gromadzenia płytek krwi i ich zlepiania 

4.   wytworzenie czopu płytkowego 

Uwolnienie z tkanek tzw. czynnika tkankowego (TF, czynnik III), a także kontakt 

osocza z kolagenem wyeksponowanym przy uszkodzeniu naczynia, pobudzają 
kaskadowy cykl reakcji enzymatycznych (hemostaza osoczowa), w wyniku którego, 
dochodzi do wytworzenia nici fibryny w obrębie czopu płytkowego i do utworzenia 
skrzepu. Płytki krwi wywierają znaczące piętno na każdej z faz hemostazy, a ich 
niedobór lub dysfunkcja są często związane z zaburzeniami krzepnięcia.  

 

Podstawowymi efektami pobudzenia płytek są: 

1.  potęgowanie skurczu naczyniowego – głównym czynnikiem jest serotonina 

2.  wytworzenie czopu płytkowego 

3.  ułatwianie krzepnięcia osoczowego – przez:  
    a) udostępnienie matrycy fosfolipidowej, która przyspiesza aktywację osoczowych 
        czynników krzepnięcia;   
    b) uwalnianie niektórych czynników krzepnięcia (I, V, XI) 

4.  konsolidację skrzepu – uwalniany z płytek czynnik XIIIa powoduje obkurczenie 

(retrakcję) skrzepu, w wyniku czego wzrasta wytrzymałość skrzepu. 

 

Płyn wypływający ze skrzepu podczas jego retrakcji to surowica.  W odróżnieniu 
od osocza surowica nie zawiera fibrynogenu i większości czynników krzepnięcia.  

 Prawidłowy  śródbłonek naczyniowy nie sprzyja adhezji płytek. Przy dysfunkcji 

śródbłonka, zachodzącej pod wpływem czynników metabolicznych i środowiskowych 
(np. hiperlipidemia, hipercholesterolemia, cukrzyca, palenie tytoniu) płytki krwi 
znacznie  łatwiej przylegają do ściany naczyniowej, ulegają aktywacji, stymulują 
lokalne wykrzepianie i lokalny odczyn zapalny, co toruje drogę do tworzenia blaszek 
miażdżycowych. 

 

background image

 

36

Hemostaza osoczowa 

 
Przemiana płynnej krwi w postać o konsystencji galaretowatej, wskutek wytrącenia 

nici fibryny, tworzących gęsto upakowaną sieć, jest zwieńczeniem hemostazy 
osoczowej i warunkuje wytworzenie skrzepu

.

  Krzepnięcie jest procesem złożonym, w 

którym uczestniczy 14 czynników krzepnięcia (Tab. 11).  
 
Tab. 11 Nomenklatura czynników krzepnięcia osoczowego 

 

Nazwa 

liczebnikowa 

Nazwa własna Skróty, 

Synonimy 

I Fibrynogen 

 

II Protrombina 

 

III Tromboplastyna 

tkankowa  TF 

czynnik tkankowy 

IV Jony 

Ca

2+

 

 

Proakceleryna * 

czynnik chwiejny*; ac-globulina* 

VI 

Akceleryna * 

aktywny czynnik V 

VII 

Prokonwertyna * 

czynnik stabilny* 

VIII 

Czynnik antyhemofilowy A 

AHG 

globulina antyhemofilowa  

IX 

Czynnik antyhemofilowy B 

PTC 

tromboplastyczny składnik osocza * 

Czynnik Stuarta i Prowera 

 

XI 

Czynnik antyhemofilowy C 

PTA 

czynnik Rosenthala 

prekursor tromboplastyny osoczowej*

XII 

Czynnik Hagemana 

czynnik kontaktu  

XIII Czynnik 

stabilizujący skrzep 

FSF 

czynnik stabilizujący fibrynę 

czynnik Laki-Loranda 

- Prekalikreina 

czynnik 

Fletchera 

- Kininogen 

wielkocząsteczkowy 

HMWK 

Czynnik Fitzgeralda 

*  nazwy archaiczne, praktycznie nie stosowane 

 

background image

 

37

Jakkolwiek każdy z tych czynników ma swoją nazwę lub nazwy własne, powszechnie 

przyjęto nazewnictwo oparte o liczebniki alfabetu rzymskiego. Uzupełniająca litera 
„a” oznacza czynnik w postaci zaktywowanej. Wyjątkami, które nie mają określeń w 
postaci liczebników są: prekalikreina i kininogen wielkocząteczkowy (HMWK). Często 
stosowanymi synonimami czynników krzepnięcia są: I – fibrynogen, Ia – włóknik 
(fibryna), II – protrombina, IIa – trombina, III – czynnik tkankowy (TF), IV – jony Ca

2+

 
Czynniki krzepnięcia można podzielić na kategorie (Tab.12): efektor – fibrynogen, 

prekursorzy enzymów (zymogeny) i kofaktory.  

 
 

Tab. 12  Rola czynników krzepnięcia w osoczowych kompleksach enzymatycznych 

 

KOMPLEKS FAZY KONTAKTOWEJ (kompleks cz XIIa) 

Proenzymy 

XII, XI, prekalikreina 

          Kofaktory 

      HMWK (kininogen wielkocząsteczkowy) 

KOMPLEKS CZYNNIKA TKANKOWEGO (kompleks TF-VIIa) 

Proenzymy VII 

          Kofaktory 

      TF (III), PL (fosfolipidy płytkowe), jony Ca

2+

 

KOMPLEKS TENAZY kompleks czynnika IXa)  

Proenzym IX 

          Kofaktory 

      VIII, PL (fosfolipidy płytkowe), jony Ca

2+

 

KOMPLEKS PROTROMBINAZY (kompleks czynnika Xa) 

Proenzymy X, 

          Kofaktory 

      PL (fosfolipidy płytkowe), jony Ca

2+

 

Czynniki krzepnięcia fazy efektorowej 

Proenzymy 

II, I, XIII 

          Kofaktory 

      jony Ca

2+

 

 

W krążeniu czynniki krzepnięcia występują zasadniczo w postaci nieaktywnej – 

proenzymów. Uczynnienie czynników krzepnięcia następuje w kolejnych reakcjach 
enzymatycznych, w których wcześniej zaktywowane czynniki ulegają przekształceniu 

background image

 

38

do postaci aktywnych enzymów proteolitycznych. Kofaktorami są jony Ca

2+

glikoproteidy zakotwiczone w fosfolipidach błon komórkowych płytek krwi (czynnik V 
i czynnik VII), a także innych komórek (TF) oraz kininogen wielkocząsteczkowy 
(HMWK), który jest białkiem o wybitnych właściwościach adhezyjnych. Według 
współczesnych poglądów, zasadniczym mechanizmem krzepnięcia jest sekwencyjne 
tworzenie aktywnych kompleksów enzymatycznych (Ryc.11): kompleksu czynnika 
tkankowego (kompleks TF-VIIa), tenazy i protrombinazy.  

 

Funkcjonują dwa modele osoczowego krzepnięcia krwi. Według współczesnych 

poglądów w przebiegu krzepnięcia można wyróżnić 3 kolejne etapy (Ryc.11) 

1. fazę indukcji

2. fazę wzmocnienia 

3. fazę efektorową 

 
 

Protrombina (cz. II)

Trombina (cz.II a)

Fibrynogen (cz. I)

Fibryna (cz. I a)

Retrakcja skrzepu

cz. XIII a

FAZA INDUKCJI

FAZA WZMOCNIENIA

FAZA EFEKTOROWA

KOMPLEKS

FAZY KONTAKTOWEJ

TENAZA

KOMPLEKS

CZYNNIKA TKANKOWEGO

 

 
 

Ryc. 11  Etapy osoczowego krzepnięcia krwi 
 

 

background image

 

39

W naczyniach krwionośnych  faza indukcji może być inicjowana dwutorowo: od 

aktywacji TF, co dawniej określano mianem aktywacji zewnątrzpochodnego toru 
krzepnięcia
, i od aktywacji fazy kontaktowej, inicjowanej aktywacją czynnika XII, co 
tradycyjnie określano jako aktywację  wewnątrzpochodnego toru krzepnięcia 
(Ryc.12).  

 
Schemat krzepnięcia oparty o tradycyjną koncepcję opracowaną przez Waalera w 

1957 roku ilustruje rycina 12. Przez wiele lat (Mac Farlane, 1964) dominował pogląd, 
że aktywacja krzepnięcia w torze wewnątrzpochodnym odgrywa dominującą rolę w 
osoczowych mechanizmach hemostazy, jakkolwiek obie drogi aktywacji krzepnięcia 
mogły funkcjonować niezależnie od siebie.  

 
 

Protrombina (II)

Trombina (II a)

Fibrynogen (I)

Fibryna (Ia)

Retrakcja skrzepu

XIIIa

Faza

indukcji

Faza

wzmocnienia

Faza

efektorowa

TF (III)

XII

X

TOR

zewnątrzpochodny

TOR

wewnątrzpochodny

VII

XI

Ca

2+

PL

PL

VIII

IX

PL

V

Ca

2+

Ca

2+

Ca

2+

Ca

2+

 

 
Ryc. 12. Tradycyjny model krzepnięcia osoczowego z wyróżnieniem dwóch, 

                     początkowo niezależnych szlaków aktywacji krzepnięcia: toru 

 

                     wewnątrzpochodnego i toru zewnątrzpochodnego 

 

Enzymy krzepnięcia opisano czcionka czarną, kofaktory – szarą. 
Cyfry rzymskie odpowiadają czynnikom krzepnięcia.  
PL – fosfolipidy płytkowe. Faza kontaktowa krzepnięcia (aktywacja czynników XII i XI) nie wymaga udziału 
jonów Ca

2+

 i PL. Czynniki: XII, TF, IX i X tworzą kompleksy enzymatyczne z udziałem kofaktorów

 

background image

 

40

Według historycznej już koncepcji McFarlane’a, krzepnięcie w torze 

wewnątrzpochodnym jest w sposób toniczny, w umiarkowanym stopniu aktywowane, 
zabezpieczając przed wynaczynieniem osocza lub pełnej krwi z nieszczelnych naczyń 
krwionośnych. Aktywacja tego toru, w wyniku uszkodzenia ściany naczyniowej,  
prowadzi do powstania skrzepliny, która zapobiega wypływowi krwi z uszkodzonego 
naczynia.   

Zakładano,  że układ zewnątrzpochodny pełni jedynie funkcję wentyla 

bezpieczeństwa, znacznie przyspieszając tworzenie nici włóknika. Krzepnięcie w 
torze zewnątrzpochodnym miało być aktywowane przede wszystkim w wyniku 
uszkodzenia tkanki i uwolnienia do krwi tromboplastyny tkankowej, a jego 
podstawową rolą miało być szybkie zahamowanie upływu krwi wywołanego urazem. 
Tradycyjny model Waalera i McFarlane został zakwestionowany w latach 1980-tych.  

 
Zgodnie z aktualną wiedzą (ryc. 13), podstawową rolę w utrzymaniu hemostazy 

ciągłej – w utrzymywaniu krwi w nieuszkodzonym łożysku naczyniowym odgrywa 
czynnik tkankowy (TF, cz. III). 

 

 

Protrombina (cz. II)

Trombina (cz.II a)

Fibrynogen (cz. I)

Fibryna (cz. I a)

Retrakcja skrzepu

cz. XIII a

FAZA  INDUKCJI

FAZA  EFEKTOROWA

KOMPLEKS

FAZY KONTAKTOWEJ

KOMPLEKS

CZYNNIKA TKANKOWEGO

XII, XI, prekalikreina

, HMWK

TF (III), 

, PL, Ca   

2+

VII

TENAZA

IX

,VIII, PL, Ca   

2+

X, V,

 PL, Ca   

2+

 
Ryc. 13  Osoczowe krzepnięcie krwi 
 

Enzymy krzepnięcia opisano czcionka czerwoną, kofaktory – fioletową., Cyfry rzymskie odpowiadają czynnikom 
krzepnięcia. PL – fosfolipidy płytkowe.  
Linie przerywane zakończone strzałkami odpowiadają dodatkowym szlakom aktywacji krzepnięcia  

background image

 

41

 

Czynnik tkankowy (TF, czynnik III) jest w niewielkiej ilości nieustannie uwalniany 

do krwiobiegu, z uszkodzonych komórek śródbłonka i z płynu tkankowego, a jego 
uwalnianie do krwiobiegu wzrasta przy uszkodzeniu tkanek. 

Po związaniu TF z czynnikiem VII w obecności jonów Ca

2+

 powstaje kompleks TF-

VIIa  (kompleks czynnika tkankowego; Tab. 12). Wytworzony kompleks inicjuje fazę 
wzmocnienia
 aktywując czynnik IX i katalizując tworzenie protrombinazy (kompleks 
czynnika Xa). Tenaza, która jest kompleksem czynnika IXa, istotnie przyspiesza 
aktywację czynnika X i tworzenie kompleksu protrombinazy.  
 

Kompleks TF-VIIa systematycznie, choć w sposób ograniczony, pobudza krzepnięcie 

w warunkach fizjologicznych, a zależny od niego tor krzepnięcia pełni dominującą 
rolę w hemostazie ustrojowej. 

   
Ostatni w sekwencji utworzonych kompleksów, protrombinaza, przekształca 

protrombinę (czynnik II) do aktywnej proteazy serynowej – trombiny (czynnik IIa), co 
inicjuje  fazę efektorową krzepnięcia. Trombina rozszczepia fibrynogen (czynnik I) 
rozpuszczony w osoczu tworząc gęstą sieć nierozpuszczalnych nici fibryny (czynnik Ia), 
które następnie ulegają obkurczeniu przy udziale czynnika XIIIa uwalnianego z płytek. 
W wyniku retrakcji skrzepu wzrasta jego wytrzymałość i stabilność. Trombina działa 
na zasadzie sprzężenia zwrotnego dodatniego pośrednio i bezpośrednio przyspieszając 
aktywację protrombiny.  
 

Bezpośredni kontakt osocza z kolagenem i innymi białkami tkanki łącznej, 

określanymi zbiorczo mianem czynników kontaktu, aktywuje czynnik XII, co prowadzi 
do powstania kompleksu czynnika XIIa, zwanego kompleksem fazy kontaktowej
Przy nieuszkodzonym naczyniu krew nie styka się z czynnikami kontaktu, ale przy 
mechanicznym lub metabolicznym uszkodzeniu ściany naczyniowej (miażdżyca) 
dochodzi do interakcji i do wytworzenia kompleksu fazy kontaktowej, który katalizuje 
powstanie kompleksu tenazy.  

 
Krzepnięcie inicjowane przez kompleks fazy kontaktowej ma charakter 

wspomagający główny tor krzepnięcia, zależny od czynnika tkankowego, ale przy 
nadmiernej ekspozycji kolagenu, np. w dysfunkcji śródbłonka naczyniowego i w 
przebiegu miażdżycy jego rola może znacząco wzrosnąć.  

 
 
In vivo krzepnięcie jest regulowane przez liczne, wzajemnie uzupełniające się 

układy enzymatyczne. Do podstawowych czynników regulacyjnych należą:   

•  inhibitory proteaz serynowych (np. antytrombina III); 
•  układ białka C aktywowany przez trombinę 
•  śródbłonek naczyniowy i komórki krwi, zwłaszcza płytki krwi 
•  układ fibrynolizy 

 

background image

 

42

 

Istotną rolę regulacyjną spełniają inhibitory krzepnięcia:  

1. naturalne: antytrombina III (AT III), α

2

-makroglobulina (α

2

-MG), heparyna,  

                      prostacyklina (PGI

2

)  

2. progresywne (ulegające aktywacji podczas krzepnięcia): AT III, białko C, 
                      pretrombina; 

3. TFPI – inhibitor toru krzepnięcia zależnego od czynnika tkankowego (TF, cz. III). 

Funkcję inhibitorów krzepnięcia pełni wiele leków, takich jak: heparyna, pochodne 
dikumarolu (zaburzające syntezę białek zależnych od witaminy K) 

W warunkach in vitro skutecznie hamują krzepnięcie: heparyna, czynniki wiążące 
jony wapniowe np. cytrynian, EDTA, EGTA.  
 
 
 
 

Czynnik von Willebranda 

 

Czynnik von Willebranda (vWF) odgrywa strategiczną rolę w krzepnięciu krwi in 

vivo, warunkując kooperację między elementami ściany naczynia, płytkami krwi i 
osoczowymi czynnikami krzepnięcia. 

 
Czynnik von Willebranda (vWF) jest glikoproteiną występującą w osoczu, a także 

przytwierdzoną do ścian naczyń krwionośnych jako składnik glikokaliksu. vWF jest 
wytwarzany i wydzielany do krwi w postaci nieaktywnych monomerów (2050 
aminokwasów) przez megakariocyty i płytki krwi, komórki śródbłonka naczyniowego 
oraz komórki podśródbłonkowej tkanki łącznej.  vWF posiada w swojej strukturze 
domeny wiążące się z różnorodnymi czynnikami krwi i ścian naczyń krwionośnych, w 
tym z:  płytkami krwi (gł. receptor GPIb i integrynami płytkowymi), heparyną, 
kolagenem. Po związaniu z glikokaliksem tworzy olbrzymie polimery składające się z 
od 80 do 250 podjednostek (łącznie nawet ponad 500 000 aminokwasów), które pełnią 
rolę receptorów adhezyjnych.   

Znaczenie vWF: 
•  krążący vWF tworzy kompleks z czynnikiem VIII, zabezpieczając ten czynnik przez 

szybkim rozkładem. Znaczny niedobór vWF wiąże się z niedoborem czynnika VIII 

(hemofila A), gdyż czynnik VIII w stanie niezwiązanym jest nietrwały w środowisku 
krwi. Czynnik VIII oddysocjowuje od kompleksu z vWF pod wpływem trombiny 
(cz. IIa).    

•  vWF wiąże się z kolagenem wyeksponowanym przy uszkodzeniu środbłonka 

naczyniowego 

•  vWF pełni funkcję receptora adhezyjnego płytek. Wykazuje zdolność silnego 

wiązania z glikoproteidami płytkowymi (GPIb; kompleksami glikoproteidów: GPIb-
V-IX; GPIIb-IIIa), co umożliwia adhezję  płytek w miejsca uszkodzenia ściany 

naczyniowej, zachodzącą nawet przy szybkim strumieniu przepływającej krwi i 
wysokim tarciu przepływającej krwi o ścianę naczyniową (napięcie ścinające; ang. 
shear stress

background image

 

43

•  wiązanie vWF z płytkami krwi zwiększa się przy aktywacji krzepnięcia osoczowego, 

gdyż trombina aktywuje dodatkowe glikoproteidy płytkowe, które po aktywacji 
wykazują wybitne powinowactwo do vWF.  

Deficyt vWF lub jego dysfunkcja (związana najczęściej z nieprawidłową 

polimeryzacją), zwiększa tendencję do wynaczyniania krwi (skaza krwotoczna), 

zwłaszcza z tętniczek, w których krew przepływa szybko, a tarcie przepływu (shear 
stress
) jest wysokie. Nadekspresja vWF w śródbłonku naczyniowym sprzyja 

powstawaniu lokalnych ognisk wykrzepiania, które mogą skutkować tworzeniem 
niebezpiecznych powikłań zatorowych i blaszek miażdżycowych.    

 
 
 

Fibrynoliza 

 

Przeciwwagą dla krzepnięcia jest fibrynoliza, która w warunkach prawidłowych 

ma zasadniczo zasięg lokalny – jest aktywowana przede wszystkim w miejscach, w 
których gromadzą się nici fibryny. Istotą fibrynolizy jest enzymatyczny rozkład nici 
fibryny i jej prekursora fibrynogenu przez plazminę (Ryc. 14). Plazmina jest enzymem 
niespecyficznym o szerokiej swoistości substratowej. Rozkłada między innymi: 
fibrynogen, fibrynę, czynniki: V, VIII, XIII, von Willebranda (vWf), glikoproteiny 
płytkowe.  

  

Plazminogen

Plazmina

Fibryna

Fibrynogen

Aktywatory

Inhibitory

Aktywatory

Inhibitory

 

 

Ryc. 14. Uproszczony schemat fibrynolizy  

background image

 

44

Mechanizmy fibrynolizy tworzą złożony system wzajemnych powiązań, zwany niekiedy 
układem fibrynolizy. Czynnikami warunkującymi fibrynolizę są:  

1.  plazminogen (nieaktywny prekursor plazminy) 

2.  plazmina 

3.  liczne aktywatory i inhibitory 

 

Plazminogen jest glikoproteiną wytwarzaną w wątrobie, eozynofilach i nerkach. 

Jego okres połowicznego zaniku we krwi wynosi około 50 godzin. Aktywacja układu 
fibrynolitycznego prowadzi do powstania plazminy z plazminogenu.  
 
Do przekształcania plazminogenu w plazminę dochodzi pod wpływem aktywatorów:   

a) osoczowych (aktywacja wewnętrzna) : czynnik XIIa, trombina, 
b) tkankowych (aktywacja zewnętrzna): czynniki uwalniane ze ścian naczyń 
                       i z tkanek: urokinaza, tPA  (tissue – type plasminogen activator)  

 

Uogólnieniu  fibrynolizy na skalę ogólnoustrojową, co wiązałoby się z 

proteolitycznym rozkładem nie tylko nici fibryny, ale także krążącego fibrynogenu, 
przeciwdziałają liczne inhibitory, które neutralizują plazminę i jej aktywatory.    
 
Wyróżnia się inhibitory fibrynolizy fibrynolizy:  

1. hamujące aktywację plazminogenu: PAI-1 (Plasminogen Activator Inhibitor) 
2. hamujące plazminę: α

2

-antyplazmina, α

2

-makroglobulina, antytrombina III 

3. aktywatory inhibitorów plazminogenu  
4. TAFI (aktywowany przez trombinę inhibitor fibrynolizy; zależny od śródbłonka – 

aktywowany przez trombomodulinę)