Funkce tělních tekutin PDF

9. Funkce tělních tekutin Pavel Hyršl Difuze Difuzní vzdálenost Relativně menší povrch těla na jednu buňku s větší velikostí organismu chovzvirat.cz bodieko.si - minimální difuzní vzdálenost - maximální povrchy pro výměnu - maximální gradient Šíma 1997...

9. Funkce tělních tekutin Pavel Hyršl Difuze Difuzní vzdálenost Relativně menší povrch těla na jednu buňku s větší velikostí organismu chovzvirat.cz bodieko.si - minimální difuzní vzdálenost - maximální povrchy pro výměnu - maximální gradient Šíma 1997 Typy tělních tekutin - Hydrolymfa (houbovci, žahavci, ploštěnci), tekutina v otevřeném střevě plní i úkoly transportu látek, nejsou v ní bílkoviny s transportní funkcí Natural science (2nd ESO) Natural science (2nd ESO) - Hemolymfa/coelomová tekutina (hemocyty/coelomocyty ) - otevřené soustavy bezobratlých - pokud není vyvinuta tracheální soustava, objevují se dýchací barviva - srážení - melanizace (fenoloxidázová kaskáda) - vodnatá tekutina obsahující ionty, molekuly a buňky - může být čirá a bezbarvá, ale často je pigmentována a je nažloutlá, zelenavá, modrá nebo hnědá; vzácně červená (u některých nedospělých stadií vodních nebo parazitických Dipter) z důvodu přítomnosti hemoglobinu - pH hemolymfy je slabě kyselé - 6,4 až 6,8 - koncentrace solí dosahuje hodnot 1,5 - 2,1% (obratlovci 0,9%), vysoký je také obsah aminokyselin (20 až 30 krát vyšší než u obratlovců) i peptidů - hemolymfa obsahuje též steroidní látky a hormony - ze sacharidů je nejdůležitější trehalóza - transportní disacharid složený ze dvou molekul glukózy, slouží také jako kryoprotektant - v hemolymfě je také řada dalších cukrů - glukóza, sacharóza, fruktóza, galaktóza, ribóza atd. - jejich obsah v hemolymfě je druhově specifický a závisí především na vývojovém stádiu - běžná koncentrace proteinů dosahuje hodnot okolo 6% (podobně jako u obratlovců).  Krev - v uzavřených cévních soustavách, tkáňový mok – ultrafiltrát krevní plazmy, míza červená, neprůhledná, vazká tekutina pH = 7,4 proudí v uzavřeném cévním oběhu 8% hmotnosti: Ž – 4,5 l, M - 5-6 l stále se obnovuje za 1 den 50 ml za rok 18 litrů virova-hepatitida.cz  Množství krve Normální objem krve se nazývá normovolémie, snížený hypovolémie, zvýšený hypervolémie. Zdravý člověk snáší ztrátu do 10 % objemu krve. Určité zdravotní potíže může vyvolat ztráta kolem 750 ml, tj. asi 15 % objemu krve. I tuto ztrátu dokáže však člověk postupně vyrovnat. Menší ztráty krve se vyrovnávají přesunem z krevních zásobáren (játra, slezina) a převedením tkáňového moku do krve. Poté se urychlí i tvorba krvinek. Denně se takto obnovuje asi 50 ml krve. To znamená, že za rok se objem krve u člověka vymění 3–3,5krát. Krev se také může vyskytovat v moči a může být také krev ve stolici. V těchto případech je nutné navštívit lékaře. Krev ve stolici může signalizovat rakovinu tlustého střeva a krev v moči může značit rakovinu ledvin nebo rakovinu močového měchýře. Funkce krve 1. Od dýchacích orgánů přivádí kyslík do tkání a oxid uhličitý odvádí zpět. 2. Přivádí živiny a ostatní látky resorbované v gastrointestinálním traktu ke tkáním a odvádí z nich odpadní zplodiny látkové přeměny. 3. Transportuje hormony, organické i anorganické látky z místa jejich sekrece nebo resorpce k cílovým orgánům a tkáním. 4. Přenáší teplo a tak se řízeným prokrvením podílí na termoregulaci. 5. Má mechanizmy na udržení stálosti vnitřního prostředí (pufrovací schopnost udržení pH, zásobárna vody na regulaci osmotického tlaku atd.). 6. Plní imunitní funkce odstraňující mrtvé nebo cizorodé elementy z těla. 7. U některých bezobratlých plní hydrostatický tlak krve nebo hemolymfy roli hydrostatického skeletu. Složení krve + antikoagulant Krev je suspenze buněčných elementů – erytrocytů (červených krvinek), leukocytů (bílých krvinek) a trombocytů (krevních destiček) v krevní plazmě. Poměr objemu krvinek ke krevní plazmě nazýváme hematokrit. U mužů je tento poměr přibližně 44 : 56 %, u žen, které mají méně erytrocytů, 40 : 60 %.  Sedimentace – diagnostická metoda – krev + antikoagulant (šťavelan nebo citronan sodný) zabrání srážení krve, naváží na sebe vápenaté ionty jednotlivé složky se usazují – sedimentují – zjišťuje se na sedimentačním přístroji u zdravého muže 2 – 5 mm za hodinu u zdravé ženy 3 – 8 mm za hodinu – vyšší hodnoty = ukazatel zánětu Bílkoviny a organické látky krevní plasmy fibrinogen sérum x plasma Sibernagl, Despopoulos, 1993 Glc, lipidy (cholesterol), močovina, kyselina močová… Sibernagl, Despopoulos, 1993 Hlavní kationty jsou ionty sodíku, které se významně podílejí na udržování osmotického tlaku. Retence (zadržování) natria znamená i retenci vody. Ionty chloru pocházejí z ionizovaného NaCl. Chlor je důležitý i pro tvorbu HCl žaludeční šťávy. Hladina vápenatých iontů je v plazmě poměrně stálá. Jsou nezbytné pro srážení krve, neuromuskulární přenos a kontrakci svalů. Hypokalcémie vede až ke svalovým křečím (tetanii). Spolu s fosforem je vápník také důležitým prvkem při tvorbě kostí a zubů. Draselné ionty jsou sice převážně intracelulárními kationty, ale jejich určitá stálá koncentrace v plazmě je důležitá pro aktivitu řady enzymů. Spolu s Na+ ionty hrají významnou roli při přenosu nervového vzruchu. Také hořečnaté ionty jsou nezbytné pro aktivitu důležitých enzymů. Snižují dráždivost kosterního svalstva a jejich vysoká hladina může mít narkotické účinky. Ionty železa jsou v plazmě ve vazbě na bílkovinu transferin. Jsou nezbytné pro oxidační děje a představují důležitou součást hemoglobinu i cytochromů. Měď je v plazmě vázána na bílkovinu ceruloplazmin a je důležitá pro syntézu mnoha enzymů. U mužů je hladina mědi vyšší než u žen (což platí i pro samčí pohlaví mnoha dalších druhů živočichů). Z anorganických složek krevní plazmy jsou dále přítomny anionty bikarbonátové, fosfátové, sulfátové a přechodně i řada dalších anorganických látek, které jsou krví transportovány zejména z trávícího traktu k cílovým orgánům fyziologický roztok – 0,9% r. chloridu sodného Erytrocyty Erytropoéza během vývoje Sibernagl, Despopoulos, 1993 Hemoglobin Přenos dýchacích plynů Pufrovací kapacita krve Hemolýza: – slezina, játra – Globin – rozštěpen na aminokyseliny Hem – Fe3+ - transferin – hemosiderin – feritin, zbytek hemu na biliverdin – bilirubin – žluč 14 – 18g/100ml 1 erytrocyt – 265mil. molekul hemoglobinu 12 – 16g/100ml Anémie = chudokrevnost Sibernagl, Despopoulos, 1993 Leukocyty 1) granulocyty buňky s jádrem, mají v cytoplazmě barvitelná zrníčka (granula) jejich počet kolísá životnost 7 dní až měsíc jsou schopné fagocytozy eosinofilní granulocyt  Rozdělení granulocytů 1. neutrofilní: – nejpočetnější skupina – 60 - 70% – barví se neutrálními barvivy(fialová) – mají schopnost diapedézy i fagocytózy – tvoří první obrannou linii – počet stoupá při infekcích, ve velkém počtu obsaženy ve hnisu 2. eosinofilní: – 3 – 5% – barví se kyselým barvivem (červená) – schopnost pohybu, ale nefagocytují – zmnožují se při alergiích a parazitálních onemocněních 3. basofilní: – 0,5 – 1% – barví se zásaditými barvivy(modrá) – protisrážlivá funkce – obsah heparinu 2) agranulocyty neobsahují barvitelná zrníčka (grana) životnost měsíce – celý život mají celistvé jádro monocyt  Typy agranulocytů a) monocyty – schopné fagocytozy b) lymfocyty – nefagocytují, vytvářejí protilátky vznikají v mízní tkáni(mízní uzliny, mandle, brzlík) lymfocyty B – zodpovídají za humorální imunitu (tvorba protilátek) lymfocyty T – zodpovídají za buněčnou imunitu (odvržení cizí tkáně transplantátu)  Trombocyty malá zrnitá tělíska bez jádra, z megakaryocytů, 150- 300tis/mm3 vznikají v kostní dřeni životnost 8-12 dní zahajují srážení krve – uzavření poraněné cévy http://xn----btbj1bcajefk9h.xn--p1ai/the-thrombocytes.php Hemopoéza - krvetvorba Sibernagl, Despopoulos, 1993  Krevní obraz Stanovuje počet a charakter krevních elementů – Josef Arneth (De) 1904, neutrofily, díky metodě barvení krevních buněk (1877, Paul Ehrlich) Erytrocyty 4,3 - 5,3 x 106/μl, 3,8 - 4,8 x 106/μl Leukocyty 4 - 9 x 103/ μl Trombocyty 1-1,5 x 105/μl Hemoglobin 14 - 18g/100ml, 12 - 16g/100ml Hematokrit 0,39 - 0,49; 0,35 - 0,43 Krevní roztěr  Patologie krevních elementů Erytrocyty - ↓ anémie (i nižší hladina hemoglobinu) (oligocytémie, erytrocytopénie) - ↑polyglobulie Leukocyty - ↓ leukopénie - pod 4tis (x leukémie) - ↑ leukocytóza - nad 10tis/mm3) Hemoglobin – ↓ anémie (při zachování normálního počtu erytrocytů) Leukémie prozeny.cz Transplantace kostní dřeně tyden.cz  Acidobazická rovnováha krve Acidobazická rovnováha = kyselost plazmy (pH) pH plasmy 7,4+-0,04 !!!!!! (změny pH v setinách!!) Kolísání pH – acidóza …alkalóza změnami pH krve, (tj. změnami vnitřního prostředí) se mění reaktivita našeho organizmu, odlišně začínají pracovat naše metabolické enzymy v buňkách a vzniká únava, nepohoda, psychické problémy, změny metabolické, trávící apod. …nebo naopak se vše zlepší !! (tj. při změnách vlhkosti vzduchu, změnách počasí, barometrického tlaku…) pH krve je barometrem našeho těla a metabolických reakcí  Srážení tělních tekutin rybarsketabory.cz  Srážení krve Srážení krve: – důležitá funkce – ochrana před ztrátami krve – nastává vždy, pokud se krev dostane mimo uzavřený oběh – smrštění poraněné cévy (vazokonstrikce) + vytvoření krevní sraženiny proces hemokoagulace = srážení krve – trvá několik minut, podle velikosti poranění – serotonin – zúžení cév z rozpadlých rozpustný krevních destiček vytvoří se tzv. protrombin ze fibrinogen se se uvolňuje Ca2+ krevní koláč, na začíná měnit na změní na okrajích krevní a enzym trombin nerozpustný fibrin sérum trombokináza = vytvoření sítě  Cíl Přeměna rozpustného fibrinogenu na nerozpustný fibrin Vytvoření prostorové sítě pro zachycení krvinek a destiček  Srážení krve = hemokoagulace Soubor enzymatických reakcí Obnažený kolagen cévy → vazokonstrikce → aktivace trombocytů (adheze a shlukování) → bílý trombus → sekrece serotoninu → aktivace koagulačních faktorů Koagulační faktory (I –XII) - syntéza závislá na vit. K Vnější systém – faktory srážení v cévní stěně a tkáních – VII., III. Aktivace - Vnitřní systém – faktory srážení obsažené v krevní plazmě a trombocytech – XII., XI., X., IX., VIII., V. → Aktivovaný faktor X (dochází k propojení obou systémů) štěpí protrombin na aktivní trombin → změna fibrinogenu na fibrin, síť = červený (definitivní) trombus Haemocoagulation https://www.youtube.com/watch?v=DKFSH5MMPLM Sibernagl, Despopoulos, 1993  Hemostáza - dokončení Po určité době je trombus odstraněn působením fibrinolytického systému – hlavní představitel – Plazmin - Fibrinolyzin (proteáza – rozpouští fibrin v krevní plazmě a ve tkáních) Sibernagl, Despopoulos, 1993  Prokoagulační faktory tkáňový faktor trombin pektiny hypertonické roztoky zvýšení teploty Protikoagulační faktory proud krve neporušený endotel humorální odstranění a inaktivace faktorů srážení pomocí chemických látek například Antitrombin a Heparin  Protisrážlivé látky Heparin – vazba na antitrombin III, inhibice aktivace trombinu – v bazofilech a žírných whattoserveagodde... buňkách Hirudin – taktéž anti-trombinový efekt Kumarin – blokuje účinky vitamínu K Warfarin – prevence plic. trombózy, žilní trombózy aj. hirudoterapia.sk Natrium citricum, šťavelan sodný – soli kyseliny šťavelové a citronové - naváží na sebe Ca2+ … a mnohé další phentermine375.net  Patologie Přílišné srážení – např. embolizace vedoucí až k tamponádě cév a k místní ischemii Nedostatečné srážení (např. hemofilie) Většinou vznikají kvůli nesprávným koncentracím faktorů v krvi Přibližně jeden z 5000 mužů se narodí s hemofilií A. Gen pro hemofilii se nachází na chromozomu X a projeví se klinickými příznaky, pokud je v kombinaci s chromozomem Y (tedy XY, což je kombinace pohlavních chromozomů muže). Dcera hemofilika je tedy vždy přenašečkou onemocnění, 50 % jejích synů může mít hemofilii a 50 % jejích dcer může být přenašečkami nemoci.  Hemofilie Dědičná X-přenosná choroba Několik typů – A,B,C podle chybějícího faktoru koagulace faktor VII – Hem A (90%) faktor IX – Hem B (1%) Různá závažnost, pokud je neléčená může vést k vykrvácení Human F XIII is essential for entrapment of bacteria Wang et al. PLoS Pathogens, 6(2): 1-9, 2010. ctrl E.coli S.aur. F XIII +/+ F XIII -/- Situace je podobná u hmyzu i u člověka: transglutamináza / faktor XIII bakteriální povrchové proteiny látkové prokoagulanty matrix koagulační zátky pattern recognition proteins Wang et al. PLoS Pathogens, 6(2): 1-9, 2010. Loof et al., 2011  Transfúze krev/plasma To se už blížíme k imunologii… Příklady otázek závěrečné zkoušky pro téma Krev a tělní tekutiny 1. Uveďte hlavní funkce krve živočichů. 2. Uveďte základní anorganické a organické složky krevní plazmy. 3. Červené krvinky – uveďte jejich význam pro organizmus. Kde se tvoří a kde zanikají? 4. Jaké látky jsou nezbytné pro erytropoézu a jaký je osud „starých“ erytrocytů včetně jejich složek? 5. Charakterizujte typy a funkce plazmatických bílkovin. 6. Jakým způsobem probíhá rozpad starých erytrocytů a jaký je osud produktů rozpadu? 7. Jaké vlastnosti a význam mají kmenové buňky? Jaká je jejich úloha v krvetvorbě? 8. Charakterizujte hlavní pufrační systémy krve savců. 9. Charakterizujte látky nezbytné pro hemokoagulaci a ty, které ji naopak tlumí. 10. Jmenujte anorganické látky plazmy savců a zmiňte jejich význam. 11. Onkotický tlak plazmatických bílkovin: popište o jaký jev se jedná, čím je způsoben a kde se fyziologicky uplatňuje. 12. Jak probíhá hemokoagulační kaskáda: start, faktory v ní zapojené, humorální a buněčné složky, protisrážlivé látky, hemofilie. 13. Jaké jsou hlavní rozdíly iontového složení plazmy, lymfy (intersticiální tekutiny) a cytoplazmy?