Biologie - Sistemul Rh și Hemoglobina

pH-ul

• pH-ul se calculează cu formula: pH = -log [H+].
• pH-ul se calculează și cu formula: pH = log 1/[H+].
• Ionii H+ nu traversează bariera hemato-encefalică (BHE).
• Dioxidul de carbon (CO2) difuzează prin BHE.
• Ionii H+ difuzează în celulele altor țesuturi.
• Acidoza este însoțită de hiperpotasemie.

Acizi și baze

• Acizi metabolici - fixe, nevolatili.
• CO2 - acid volatil.
• Acizi și baze din dietă.

Ecuația Henderson-Hasselbalch

• AH ⇌ A⁻ + H⁺
• H⁺ = k AH/A⁻
• 1 = 1 x A⁻ / K AH
• log H⁺ = log 1 + log A⁻/K AH
• pH = pK + log A⁻/AH
• pH = pK + log bază/acid

Relația pH și NaHCO3/H2CO3

• pH = pK + log NaHCO3/H2CO3

Raportul HCO3⁻/CO2

• Raportul HCO3⁻/H2CO3 este de 20:1.
• Nivelul pH-ului este constant dacă raportul este 20:1.

Valori normale ale pH-ului

• pH-ul normal este cuprins între 7,30 și 7,44.
• Valorile normale de nmoli H+/litru sunt cuprinse între 50 și 36.
• O valoare de 7,4 poate avea 40 nmoli/litru.

Variații ale pH-ului

• Vârstnicii tind spre acidoză.
• Dimineața se înregistrează tendință spre acidoză.
• Digestia intestinală tinde spre acidoză.
• Efortul fizic tinde spre acidoză.
• Hipertermia tinde spre acidoză.
• Stresul tinde spre acidoză.
• Copiii tind spre alcaloză.
• Digestia gastrică tinde spre alcaloză.
• Altitudinea peste 2000 m și hipotermia tind spre alcaloză.

Acidoze

• Acidozele metabolice:
  • diabet zaharat, inanitie (cetonemie)
  • insuficienta hepatica (lactacidemie)
• Acidoze respiratorii:
  • pulmonare
  • extrapulmonare (hipoventilație)
  • afectare centri respiratorii

Alcaloze

• Alcaloze metabolice:
  • stenoza pilorică
  • hiperaldosteronism
  • abuz de bicarbonat
  • intoxicații
• Alcaloze respiratorii:
  • hiperventilație
  • de presurizare

Limite extreme ale pH-ului

• pH= 6,7-7 → comă acidotică
• pH = 7,8-8 → tetanie, asfixie

Parametrii echilibrului acido-bazic

• pH = valoare
• pCO2 arterial = 40 mmHg
• H2CO3 (acid carbonic) = 1,2-1,35 mEq/l
• Bicarbonat standard (BS, HCO3⁻) = 23-27 mEq/l
• Baze totale tampon (BTT) = 45-50 mEq/l
• Exces de baze (EB) = +/- 2,5 mEq/l

Reglarea pH-ului

• Mecanisme fizico-chimice: sisteme tampon sanguine
• Mecanisme biologice: rinichi, plămâni

Sisteme tampon

• În plasmă: o NaHCO3/H2CO3, o Na2HPO4/NaH2PO4, o proteinat de Na/proteinăH⁺
• În eritrocite: o KHCO3/H2CO3, o K2HPO4/KH2PO4, o HbO2K/HbO2H⁺, HbK/HbH⁺

Eritrocite

• Elemente figurate sanguine: eritrocite, trombocite, leucocite

• Eritropoieza

• Eritrocite circulante - hemostaza, eritrodiabază, mo eritropoieza, hemoragie, hemoliză, srh

• Varietate de anemii (aplastică, cronică simplă, feriprivă, posthemoragică, megaloblastică, sideroblastică, hemolitică)

• Etapele eritropoiezei: mezo-blastică (ziua 19-luna 3), hepato-splenică (luna 2-postnatal), medulară (luna 5-toată viața)

• Tulburări ale eritropoiezei: insuficiență medulară (toxică medulară, iradiere, hemoragii cronice, hiposideremie, dietă hipoproteică); hiperproducție de hematii (poliglobulie, policitemie)

• Reglarea eritropoiezei: feedback funcțional (hipoxemia este stimulul principal, IL-3, factor de diferențiere, eritropoietină, centrul hipotalamic posterior), feedback prin produs final (nr de E circulante), factori stimulatori (h.androgeni, ACTH-cortizol, tiroxina, STH, prolactina, PGE2)

• Valori normale ale numărului de eritrocite (F/B: 4.500.000 - 5.000.000/mm³, 5.100.000 - 5.200.000 +/- 500.000 / mm³, 4.500.000 - 4.700.000 +/- 500.000 / mm³)

Reticulocite

• Sunt cu 20% mai mari decât hematiile.
• Au tendință mai mare de fixare decât hematiile.
• 0,5-2% - indicator al eficienței eritropoietice.

Elemente necesare eritropoiezei

• Aminoacizi
• Vitamina B12 + factor intrinsec
• Acid folic
• Fier
• Vitamina B6, vitamina C, vitamina E, cupru, cobalt

Modificări fiziologice ale numărului de eritrocite:

• nou-născut, vârstnici, altitudine/hiperbarism, stres, postprandial, efort fizic moderat/excesiv, fumători

Modificări patologice ale numărului de eritrocite:

• policitemia vera, boli pulmonare, unele neoplasme, hiperandrogenism, sindrom Cushing
• anemie

Tipuri de anemie

• Aplastică
• Cronică simplă
• Feriprivă
• Posthemoragică
• Megaloblastică
• Sideroblastică
• Hemolitică

Sindrom anemic

• Paloare
• Astenie
• Palpitații
• Cefalee
• Acufene - tinitus
• Sufluri cardiace

Anemia aplastică

• Idiopatică, post-iradiere, infecțioasă, medulo-toxică
• Pancitopenie
• Hipersideremie

Anemia cronică simplă

• Infecții
• Neoplazii

Anemia feriprivă, sideropenică

• Hiposideremie
• Hematii "în semn de tras la ţintă"
• Leziuni atrofice şi inflamatorii ale mucoaselor

Anemia megaloblastică

• Aport redus de vitamina B12, deficit de factor intrinsec, rezecții ileale, ileite, disbacterioze, anemie pernicioasă, anemie Biermer
• Aport redus de acid folic, rezecții JJ, alcoolism, consum
• Pancitopenie
• Megaloblaşti + hemoliză intravasculară (+/- icter)
• Sindrom digestiv
• Afectare neurologică
• Sindrom anemic

Anemia sideroblastică

• Sideroblaşti medulari
• Hemosideroză

Anemia hemolitică

• Cauze eritrocitare și extraeritrocitare

Caracteristici morfologice eritrocitare

• Forma (poikilocitoză, anizocitoză, anizocromie)
• Dimensiunile
• Culoarea
• Deformabilitatea
• Agregarea
• Permeabilitatea selectivă a membranei
• Rezistența globulară
• Durata de viață

Metabolismul eritrocitar

• Depinde de glucoza plasmatică
• Glicoliza anaerobă Embden-Meyerhoff
• Ciclul oxidativ al pentozelor
• Şuntul Rapaport-Luebering
• Glutationul (rol antioxidant)

Membrana eritrocitară

• Strat glicoproteic (ac. sialic, markeri gp, MHC)
• Strat lipoproteic (glicoforină, fosfolipide, colesterol)
• Proteine contractile (spectrina, actină)

Citoplasma eritrocitară

• Reticulă
• Sferule de hemoglobină

Hemoglobina

• VN: F:13-15 g/dl; B: 15-16 g/dl

• 1 g Hb transportă 1,34 ml O2

• Sânge arterial: pO2 = 100 mmHg, HbO2 = 97-100%, 20 ml O2/dl sânge

• Sânge venos: pO2 = 40 mmHg, HbO2 = 60-75%, 15 ml O2/dl sânge

• Diferența arterio-venoasă =5 mlO2/dl (repaus)

• Consum de O2 în repaus = 250 mlO2/min

• Consum de O2 în efort fizic =10.000 ml/min

Sinteza hemoglobinei

• Celula stem → reticulocite → hematii
• Sinteza hemoglobinei în stadiul de eritroblast

Globină

• Sintetizată în ribozomi, sub controlul genelor de pe cromozomii 16 și 11
• Lanțuri a și non-a

Hemul

• Sintetizat în mitocondriile și citozolul eritroblaştilor din MO
• Se formează protoporfirina IX pe care se fixează Fe2+

Structura hemoglobinei

• 4 lanțuri globină; "pungile hemului"; cavitatea centrală; 2,3-DPG

Hemoglobina normală și patologică

• Hemoglobine normale (Gower I, Gower II, Portland, HbF, HbA)
• Hemoglobine patologice (HbS, HbC, HbD, HbE, HbL, HbZurich, HbHope)
• Talasemii a și β

Combinații/derivate ale hemoglobinei

• Fiziologice: oxi-Hb = HbO2, Hb redusă (deoxigenată) = HbH+ (sub 5g/dl sg.venos), carb(amin)-Hb = HbCO2
• Patologice: Hb redusă (> 5 g/dl), carboxi-Hb = HbCO, met-Hb (Fe3+, -OH), sulf-Hb

Influența pH-ului asupra curbei de disociere a oxiHb

• Fenomen Bohr
• Alcaloză → curba deplasată la stânga
• Acidoză → curba deplasată la dreapta

Hb redusă

• Valori normale (VN): 0,75 g/dl (sg.a.), 2,4 g/dl (sg.c.), 4,5 g/dl (sg.v.)~ 1/3 din Hb totală (sub 5 g/dl)
• Cianoză (> 5g HbH/dl sânge venos)
• Centrală (nu se oxigenează Hb pulmonar)
• Periferică (se deoxigenează mult în periferie)

carb-Hb

• CO2 fixat pe lanţurile de globină a și ẞ = fenomen Haldane
• 2,3-DPG concurează cu CO2

Metabolismul Hb

• Etapa prehepatică, hepatică, posthepatică
• Bilirubina indirectă (BI), bilirubina directă (BD), bilirubinemia (BT)

Metabolismul fierului

• Absorbție intestinală (duodenal) variabilă
• Transport în enterocit (reductază, T1MD, hefaestina, feritină, feroportină)
• Circulația în sânge
• Transport fierului în celule (reducere la Fe2+, endocitoză prin Receptorul 1și 2, toxicitate, oxidare la Fe3+ de feritină, utilizare, depozitare, hemocromatoză)
• Reglarea absorbției (Hepcidină hepatică, Eritroferonul eritroblastic)

Grupele sanguine

• Sistemul antigenic OAB (antigene/anticorpi pe eritrocite, genotip/fenotip/prevalență)
• Sistemul antigenic Rh (antigene membranare Rh0/D/Rh1/Rh2/Rh/C/Rh/E, Rh pozitiv/negativ)
• Transfuzia de sânge: compatibilitate OAB și Rh, transfuzia de plasmă
• Fenotipul Bombay

Accidente post-transfuzionale:

• Icter hemolitic
• Insuficiență renală, şoc