- •Физиология висцеральных систем
- •Учебное пособие
- •Для самостоятельной внеаудиторной подготовки студентов
- •К практическим занятиям по дисциплине
- •Тверь, 2015 год
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Тема 1. Введение в физиологию. Внутренняя среда организма
- •Тема 2. Физиология форменных элементов крови
- •Эритроциты
- •Лейкоциты
- •Тромбоциты
- •Тема 3. Механизмы защиты биологической индивидуальности организма
- •Особенности защитной функции ротового отдела
- •Тема 4. Группы крови. Физиологические механизмы гемостаза
- •Группы крови
- •Физиологические механизмы гемостаза
- •Особенности кровотечения после операции удаления зуба
- •Тема 5. Функциональное состояние системы кровообращения
- •Тема 6. Сердечный цикл. Механизмы регуляции сосудистого тонуса и артериального давления
- •Тема 7. Общие закономерности пищеварения
- •Тема 8. Моторная функция желудочно-кишечного тракта. Физиологические основы голода и насыщения
- •Тема 9. Температура тела и механизмы ее регуляции
- •Тема 10. Выделительная функция почек
- •Средства для самоконтроля теоретической подготовки Инструкция. Вашему вниманию предлагаются задания в тестовой форме, в которых могут быть один, два, три или большее число правильных ответов.
- •Физиология клеточных элементов крови
- •Механизмы защиты биологической индивидуальности организма
- •Группы крови. Физиологические механизмы гемостаза
- •Эталоны правильных ответов
- •Физиология клеточных элементов крови
- •Критерии самооценки
- •Словарь используемых терминов
- •Литература
Тема 2. Физиология форменных элементов крови
Основные дидактические элементы темы: Эритроциты, их количество, строение, свойства, основная функция. Гемоглобин, его виды и соединения. Пути разрушения эритроцитов. Эритропоэз и его регуляция. Роль витаминов и микроэлементов в кроветворении. Обмен железа в организме. Лейкоциты, их общие функции, количество, виды. Лейкоцитоз и его виды. Лейкопения. Фагоцитоз, его основные стадии. Нервная и гуморальная регуляция лейкопоэза. Тромбоциты, их строение, количество, основная функция.
Эритроциты
Основную массу форменных элементов крови составляют безъядерные клетки - эритроциты (красные кровяные тельца).
Основные свойства эритроцитов:
высокая способность к обратимой деформации цитоскелета,
малые потребности в кислороде,
высокая проницаемость мембраны для анионов НСО3- и Cl-,
низкая проницаемость для катионов Na+, К+ и Н+,
высокая проницаемость для О2 и СО2.
Основной функций эритроцитов является перенос кислорода от капилляров легких к тканям и углекислоты от тканевых капилляров к легочным.
Транспорт О2 и СО2 обеспечивается гемоглобином, содержание которого составляет до 95% от общей массы эритроцита.
Гемоглобин (дыхательный пигмент) - это хромопротеид, состоящий из белка глобина и гема – химического соединения, которое содержит двухвалентное железо.
У здорового взрослого человека гемоглобин представлен в виде четырех химических соединений. В крови содержатся: оксигемоглобин (HbO2), дезоксигемоглобин (восстановленный гемоглобин, HHb) и карбгемоглобин (HbCO2). В мышечной ткани имеется миоглобин.
Соединение гемоглобина с кислородом называется оксигемоглобином. Кислород при этом присоединяется к железу и транспортируется в таком виде от легочных капилляров к тканевым. Гемоглобин, отдавший кислород, называется дезоксигемоглобином. Он содержится в венозной крови. Кроме того, в венозной крови содержится карбгемоглобин - соединение гемоглобина с углекислотой. Гемоглобин, который содержится в скелетных мышцах и миокарде, называется миоглобином.
Гемоглобин обладает способностью образовывать патологические соединения - карбоксигемоглобин (HbCO) и метгемоглобин (MetHb).
Карбоксигемоглобин - это соединение гемоглобина с угарным газом. Сродство гемоглобина к угарному газу значительно превышает его сродство к кислороду. Поэтому повышение содержания в воздухе СО даже до 0,1% ведет к превращению 80% гемоглобина в карбоксигемоглобин, который не способен присоединять и транспортировать кислород.
Метгемоглобин - это соединения гемоглобина с сильными окислителями (окислы азота, нитробензол, перманганат калия, анилин и др.), в которых железо становится трехвалентным. Вследствие такого истинного окисления железа гемоглобин прочно удерживает кислород и поэтому не может отдать его в тканях.
В крови у мужчин в норме содержится 130 - 160 г/л, а у женщин - 115 - 145 г/л гемоглобина.
Отношение относительного содержания гемоглобина к относительному количеству эритроцитов в крови называется цветовым показателем (ЦП).
Цветовой показатель характеризует степень насыщения гемоглобином каждого эритроцита. Он составляет в норме от 0,8 до 1 относительной единицы.
Цветовой показатель подсчитывается по формуле:
Фактическое содержание Hb . Фактическое число эритроцитов
Содержание Hb в норме . Число эритроцитов в норме
При этом за 100% Нb в норме принимают 167 г/л, а за 100% эритроцитов 5 х 1012/л.
В крови у мужчин содержится 4,5-5,0 млн/мкл ( 4,5-5,0 х 1012/л) эритроцитов, а у женщин - 4-4,5 млн/мкл (4-4,5 х 1012/л).
Максимальная продолжительность жизни эритроцитов - 120 дней, а средняя - 60-90 дней.
Старые эритроциты разрушаются двумя путями:
внутри сосудов - внутрисосудистый осмотический гемолиз,
в печени, селезенке и костном мозге клетками мононуклеарной фагоцитарной системы - внутриклеточный гемолиз.
Основная масса старых эритроцитов разрушается путем внутриклеточного гемолиза в печени, селезенке и костном мозге, вследствие их фагоцитоза клетками мононуклеарной фагоцитарной системы.
Внутрисосудистое осмотическое разрушение старых форм эритроцитов происходит в результате гемолиза, который становится возможным из-за снижения осмотической устойчивости их оболочки.
Молодые эритроциты разрушаются в результате внутрисосудистого фрагментоза - разрушения эритроцитов при прохождении их через узкие капилляры.
Количество разрушающихся эритроцитов соответствует количеству образующихся в результате кроветворения и составляет 200-250 млрд в сутки. Процесс образования эритроцитов, который происходит в красном костном мозге, называют эритропоэзом.
Механизмы регуляции эритропоэза подразделяются на специфические и неспецифические.
Специфическими гуморальными регуляторами эритропоэза являются стимуляторы эритропоэза - эритропоэтины и его ингибиторы.
Ингибиторы эритропоэза - это специфические биологически активные вещества, удлиняющие цикл деления клеток-предшественников зрелых эритроцитов (клеток эритроидного ряда) и тормозящие в них синтез гемоглобина. Специфические ингибиторы эритропоэза образуются при чрезмерном увеличении числа циркулирующих в крови эритроцитов, когда их общая масса не соответствует потребностям тканей в кислороде.
Эритропоэтины - специфические биологически активные вещества, которое вырабатывается в почках, а также в печени, селезенке, костном мозге. Эритропоэтин стимулирует дифференцировку и ускоряет размножение клеток эритроидного ряда, активирует синтез в них гемоглобина.
Неспецифические механизмы регуляции эритропоэза подразделяются на нервные и гуморальные.
Неспецифическая нейрогенная регуляция связана с активностью симпатической и парасимпатической нервной системы. Это отделы вегетативной (автономной) нервной системы, управляющей всей внутренней жизнью организма. Симпатическая нервная система стимулирует эритропоэз, а парасимпатическая угнетает его.
Неспецифические гуморальные факторы, стимулирующие эритропоэз:
продукты гемолиза эритроцитов,
гормоны мозгового слоя надпочечников – адреналин и норадреналин (катехоламины),
мужские половые гормоны - андрогены,
гормоны передней доли гипофиза (СТГ, АКТГ),
гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин).
Неспецифические гуморальные факторы, угнетающие эритропоэз:
ацетилхолин,
женские половые гормоны - эстрогены.
Для нормального кроветворения необходимо поступление в организм витаминов В12, В9, В6, В2, С, Е и витамина РР. Ведущее значение имеет витамин В12.
Витамин В12 (цианкобаламин) называется внешним фактором кроветворения. Цианкобаламин всасывается лишь в присутствии внутреннего фактора кроветворения - фактора Кастла. Фактор Кастла - гликопротеид, который вырабатывается секреторными клетками желудка. Оно предохраняет витамин от расщепления пищеварительными ферментами. С помощью специальных транспортных молекул-транскобаламинов витамин В12 переносится к печени, почкам и сердцу. Отсюда по мере потребности цианкобаламин поступает в костный мозг.
Витамин В9 (фолиевая кислота) является синергистом цианкобаламина. Он поддерживает синтез ДНК в клетках костного мозга, способствует созреванию и делению ядер клеток, участвует в синтезе глобина. Витамин В6 (пиридоксин) участвует в образовании гема. Витамин В2 (рибофлавин) необходим для образования оболочки эритроцитов. Витамин С (аскорбиновая кислота) способствует метаболизму фолиевой кислоты в клетках эритроидного ряда и участвует во всех этапах обмена железа. Витамины Е (a-токоферол) и РР (никотиновая кислота) осуществляют защиту мембран эритроцитов от перекисного окисления.
В метаболизме гемопоэтической ткани участвуют микроэлементы: железо, медь, никель, кобальт, селен, цинк. Наиболее важным из них является железо. Ежесуточно для нормального эритропоэза требуется от 20 до 25 мг железа. Почти 95 % железа организм получает из гемоглобина разрушающихся эритроцитов, а 5% поступает с пищей (около 1 мг).
Поступившее с пищей Fe3+, превращается в желудке под влиянием HCl в растворимое двухвалентное железо. Двухвалентное железо всасывается в кишечнике. Его переход в кровь через стенку кишечника существенно облегчается белком апоферритином. В крови двухвалентное железо связывается с гликопротеином-переносчиком трансферрином, который транспортирует Fe2+ в зоны кроветворения или в депо.
Основными формами резервного железа в депо являются ферритин и гемосидерин. В печени и костном мозге резервное железо депонируется в виде водорастворимого белкового хромопротеида, который называется ферритином. В селезенке из ферритина образуется гемосидерин - высокомолекулярные ферро-белковые агрегаты. По мере потребности железо из депо с помощью трансферрина переносится в зоны кроветворения, где используется для синтеза гема.