ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ. Методическое пособие к практическим занятиям по нормальной физиологии для студентов медицинских факультетов высших учебных заведений Бишкек 2007
 Скачать 2.74 Mb.
|
|
7, 40. На состояние кислотно-основного равновесия внутренней среды, главным образом, влияет уровень метаболизма, так как в результате образуется большое количество органических сильных кислот (молочной, пировиноградной и др, которые способны сдвинуть реакцию в кислую сторону. В организме существуют мощные гомеостатические механизмы, поддерживающие константу рН. Это физико - химические (буферные системы, 13 процессы нейтрализации, окисления, растворения, разбавления, разрушения и др) и физиологические механизмы (функция легких, почек, ЖКТ, костной ткани. Значительную роль в физико-химических механизмах играют буферные системы, которые способны сглаживать смещение рН при добавлении к ним кислот или щелочей. Различают буферные системы бикарбонатную (Н 2 СО 3 / NaНСО 3 ), фосфатную (NaН 2 РО 4 / Nа 2 НРО 4 ), белковую (R СООН NH2 ) и гемоглобиновую (ННb / КН. Каждая система характеризуется буферной емкостью и соотношением ее компонентов. Наибольшей буферной емкостью (количеством кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к буферной смеси, чтобы сдвинуть рН на единицу) обладают гемоглобиновая буферная система. Она составляет около 75% всей емкости крови. Бикарбонатный буфер наиболее активный, несмотря на то, что только 20-40 % приходится на его емкость. Это связано стем, что он легко образуется в организме, поступающие в кровь кислоты и щелочи в первую очередь вступают в реакцию сданными компонентами, он образует единую систему с другими буферными системами и по нему судят о состоянии всей буферной системы организма. Фосфатный и белковый буфера имеют меньшую емкость и играют основную роль в тканях. Рис. Схема отклонений рН от нормальных величин. При поступлении большого количества кислот и оснований в кровь, в ней могут происходить определенные сдвиги кислотно-основного состояния, к которым относятся ацидоз сдвиг рН в кислую сторону) и алкалоз (сдвиг рН в 14 щелочную сторону. Эти сдвиги могут быть как компенсированными, при этом уменьшается буферная емкость, ноне меняется рН, таки некомпенсированными со снижением емкости и изменением рН. В организме чаще возникает метаболический ацидоз в результате выделения большого количества кислых продуктов обмена, нов горах при гипервентиляции из-за избыточного удаления СО возможно возникновение дыхательного алкалоза. В медицинской практике физико-химические свойства крови учитываются при составлении, производстве и применении средств перфузионной терапии - плазмозаменяющих растворов или кровезаменителей. Кровезаменители – это разработанные препараты, которые при их внутривенном введении в организм могут только в определенной мере заменить лечебное действие донорской крови. Эти средства применяются при кровопотерях, обезвоживаниях и интоксикациях организма, а также с целью предупреждения и лечения нарушений капиллярного кровотока, связанных с травматическим, операционными ожоговым шоком. Кроме этого, изотонический (физиологический) раствор NaCl применяют для промывания ран, глаз, слизистой оболочки носа и для растворения различных лекарственных препаратов. Основные требования, предъявляемые к средствам перфузионной терапии и плазмозаменяющим растворам - соответствие состава входящих в раствор компонентов с основным составом плазмы крови - сбалансированность показателей составляемых растворов с физико- химическими константами крови, а именно, сходность по вязкости, осмотическому и онкотическому давлениям, рН; - вводимый препарат должен восстановить хотя бы одну из основных функций крови - составные части растворов не должны быть анафилактогенными и вызывать сенсибилизацию организма при повторных введениях - растворы должны выдерживать стерилизацию и храниться в течение длительного времени без изменения своих физико-химических и биологических свойств - трансфузионные препараты должны выводиться из организма, не нарушая функции органов. Практическая часть Перечень работ Демонстрация цельной и отцентрифугированной крови. Наблюдение за изменением веса мышечной ткани в гипо - и гипертонических растворах. Наблюдение различных видов гемолиза. 15 Работа 1. Демонстрация цельной и отцентрифугированной крови. Цель работы Ознакомиться с внешним видом цельной и разделенной на составные части (плазма и форменные элементы) крови. Необходимо для работы две центрифужные пробирки, 5-10 мл крови, 5%- ный раствор лимоннокислого натрия, центрифуга. Объект исследования - любое крупное лабораторное животное. Ход работы Набрать кровь, добавить вне противосвертывающее вещество (2-3 капли гепарина или 5%- го раствора цитрата натрия в соотношении 9:1), разлить по пробиркам. Водной из пробирок кровь отцентрифугировать и сделать сравнение содержимого двух пробирок. Рекомендации к оформлению работы Зарисуйте в тетрадь вид двух пробирок с отцентрифугированной и цельной кровью, покажите соотношение плазмы и форменных элементов крови. Выводы Работа 2. Наблюдение за изменением веса мышечной ткани в гипо- и гипертоническом растворах. Цель работы Изучить влияние осмотического давления на обмен воды в тканях, что должно отразиться навесе мышцы. Необходимо для работы свежая мышечная ткань, аптечные весы, два стаканчика, фильтровальная бумага, дистиллированная вода, 5% раствор NaCI гипертонический раствор. Объект исследования - любое лабораторное животное. Ход работы Отпрепаровать два кусочка мышцы животного, уравновесить их навесах. Один кусочек опустить на 5-10 мин. в стаканчик с гипотоническим раствором (с дистиллированной водой, второй – с гипертоническим. Затем оба кусочка слегка обсушить фильтровальной бумагой и сравнить их вес. Рекомендации к оформлению работы Запишите в тетрадь полученные результаты и опишите внешний вид тканей, опущенных в гипо – и гипертонические растворы. Вывод Работа 3. Наблюдение различных видов гемолиза. Цель работы показать, что гемолиз возникает при любых воздействиях, разрушающих клеточную мембрану эритроцитов. Необходимо для работы штатив с шестью пробирками, спиртовка, 0,9%- ный физиологический раствор, 0,1N раствор соляной кислоты, дистиллированная вода, сапонин, пипетки на 1-2 мл, кровь с антикоагулянтом, стеклянные палочки. Ход работы. Берется штатив с шестью пробирками. Впервые три пробирки наливают по 1 мл физиологического раствора, в четвертую – 1 мл дистиллированной воды, в пятую – 1 мл физиологического раствора и добавить 16 немного сапонина, а в шестую – 1 мл 0,1N соляной кислоты. Затем в каждую пробирку добавляют по капле крови и тщательно перемешивают содержимое пробирок. 1,4,5 и ю пробирки оставляют в штативе на 10-20 мин. Вторую пробирку сильно встряхивают в течение нескольких минута третью – подогревают. Посмотреть все пробирки на свет. Первая пробирка – контрольная раствор мутно-красный из-за взвеси эритроцитов. Во второй и четвертой пробирках раствор окрашивается в прозрачно розово - красный цвет (лаковая кровь, в третьей, пятой и шестой пробирках – в буроватый (разрушение эритроцитов и гемоглобина в результате их денатурации и химической реакции) Рекомендации к оформлению работы Зарисуйте в тетрадь вид гемолизированной и нормальной крови. Укажите, какой вид гемолиза произошел в каждой пробирке и причину его возникновения. Вопросы для самоконтроля 1. Какие компоненты внутренней среды Вызнаете, где они находятся Что такое гисто - гематические барьеры, их функция Объясните роль гомеостаза в организме. Чем характеризуются жесткие и пластичные константы гомеостаза Перечислите функции крови. При каких условиях кровь выполняет основную часть своих функций Укажите основные компоненты крови. Какие условия могут изменить гематокрит Перечислите функции органических веществ плазмы. Назовите основные функции белков плазмы. Что такое осмос и осмотическое давление В чем отличие осмотического и онкотического давлений крови 13. Почему онкотическое давление меньше осмотического Каким образом онкотическое давление влияет на водный обмен Может ли физиологический раствор полностью заменить плазму и почему Объясните состояние тканей и эритроцитов в растворах с различным осмотическим давлением. В каких случаях применяют физиологические растворы Чем отличаются изотонические растворы от изоионических? Объясните значение рН в организме. Перечислите основные физико-химические механизмы, поддерживающие постоянство рН. Перечислите основные физиологические механизмы, поддерживающие постоянство рН. Дайте характеристику буферных систем крови. Назовите сдвиги рН и обоснуйте их возникновение. 17 Тестовые задания Гемолизом называется А) оседание эритроцитов Б) склеивание тромбоцитов В) разрушение эритроцитов Г) постоянство внутренней среды. Силы, участвующие в обмене воды между кровью и интерстициальной жидкостью А) осмотическое давление Б) онкотическое давление В) кислотно-основное состояние крови Г) гидростатическое давление. Ситуационные задачи Вопрос У больного наблюдается обезвоживание в результате обильной рвоты и диарреи. Как это отразится на показателях крови Чем можно восполнить потерю воды организмом Ответ При обильной рвоте и поносе происходит потеря воды вместе с минеральными солями. Это приводит к нарушению физико-химических свойств крови (повышению гематокрита, вязкости, плотности, рН крови. Обмен веществ изменяется, нарушается функция сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной систем. Потерю жидкости необходимо восстанавливать изоионическими растворами, так как нарушены не только общие функции солей (осмотическое давление, но и их специфическая роль. Введение сбалансированного количества солей и воды восстановит все показатели крови и ОЦК. Вопрос Рассчитайте количество крови у мужчины весом 75 кг. Ответ Количество крови у мужчин составляет 7-8% от их массы тела (у женщин- 6-7%). Составляем пропорцию масса тела (кг) - 100% количество крови – 8%, производим расчет 100 8 75кг масса , откуда количество крови равно 6 л. 18 Таблица 1. Гомеостатические параметры крови Наименование должной величины Цифровое значение Функции Общее количество крови Показатель гематокрита Состав плазмы Вода Белки Минеральные соли Органич. вещества Физико- химические свойства Удельный вес Осмотич. давление Физиологический раствор Онкотич. давление Вязкость Реакция крови (рН) Темы для реферативных докладов Кровь как внутренняя среда организма. Гомеостаз и механизмы его поддержания. Роль осмотического и онкотического давлений крови в обеспечении водного обмена между сосудами и тканями организма. 4.Физико-химические и физиологические механизмы регуляции кислотно- основного состояния в организме. Литература Гомеостаз Под ред. П. Д. Горизонтова. – М. Физиология человека. Под ред. Г.И.Косицкого.- М. Физиология человека. Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса.- т. 3. М Основы физиологии человека- т.1/Под ред. Б. И. Ткаченко.- Санкт- Петербург, 1994. Атлас по нормальной физиологии. Коробков А.В., Чеснокова САМ. Высш. школа, 1986. Физиология крови. Методическое пособие к практическим занятиям по нормальной физиологии. – Фрунзе. КГМИ. 1981. 19 7. Физиология крови. Методическое пособие к практическим занятиям по нормальной физиологии- Бишкек, КГМА, КРСУ, 2000. 8. Физиология. Основы и функциональные системы. Курс лекций. Под ред. К.В.Судакова. М.Медицина. 2000. Тема 2. Форменные элементы крови. Цель 1. Знать виды, особенности структуры и функции форменных элементов крови и гемоглобина. Ознакомиться с принципами забора крови у человека. Ознакомиться с методами подсчета количества эритроцитов, лейкоцитов, определения СОЭ и содержания гемоглобина в крови. Перечень навыков, которыми должен овладеть студент Уметь объяснить особенности строения и функций форменных элементов крови и гемоглобина. Знать их количественные параметры. 2. Уметь объяснить методику подсчета количества эритроцитов и лейкоцитов в крови человека. Овладеть методами определения количества гемоглобина, СОЭ и расчета цветного показателя. Необходимо повторить из курса гистологии, химии, физиологии - особенности строения эритроцитов, виды и особенности строения лейкоцитов, тромбоцитов - осмотическое давление крови. Вопросы для самоподготовки Форменные элементы крови, их виды. Эритроциты количество, строение, функции, свойства - осмотическая стойкость эритроцитов, ее значение. - скорость оседания эритроцитов (СОЭ), ее величина, значение. 3. Гемоглобин количество, структура, виды и функции - соединения гемоглобина (физиологические и патологические, их различия - цветной показатель, его значение - кислородная емкость крови (КЕК), определение, расчет. 4. Лейкоциты количество, виды, функции. Лейкоцитарная формула - нейтрофилы виды, функции - базофилы, их функции - эозинофилы, их функции - моноциты, их функции - лимфоциты, их виды, функции. Иммунитет. Специфические и неспецифические иммунологические реакции. Понятия антиген и антитело. Роль лимфоцитов в иммунных реакциях. 20 Домашнее задание Нарисовать строение эритроцита, гемоглобина и разных видов лейкоцитов. 2.Заполнить таблицу 3 «Гомеостатические параметры крови. Основополагающий материал Более плотную часть крови (40-45%) представляют три вида форменных элементов эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Схема их развития представлена на рис. Эритроциты составляют основную массу клеток крови В норме их количество у женщин составляет 4-4,5 х 10 лили млн в 1 мм, ау мужчин – 4,5-5 х 10 лили млн в 1 мм крови. Данный показатель зависит от уровня обмена веществ, поэтому у новорожденных, у детей, атак же у мужчин эта величина больше, чему женщин. Понижение парциального давления кислорода в атмосферном воздухе (напр. в высокогорье, также способствует увеличению этого показателя (эритроцитозу). Снижение количества эритроцитов носит название эритропении и подобное явление может возникать при кровопотере, нарушении функций красного костного мозга и др. состояниях. Основная функция эритроцитов заключается в транспорте кислорода из легких к тканям, а углекислого газа в противоположном направлении. Кроме того, они определяют величину гематокрита, вязкости и плотности крови адсорбируя на мембране большое количество биологически активных веществ, белков, витаминов, выполняют транспортную функцию являются составной частью красного тромба за счет гемоглобина участвуют в регуляции кислотно- основного гомеостаза, а наличие антигенов на мембране определяет групповую принадлежность крови 21 Рис. 7. Схема развития форменных элементов крови. Эти безъядерные клетки, они имеют форму двояковогнутых дисков диаметром мкм. (рис, что увеличивает дыхательную поверхность, способствуя быстрой, равномерной диффузии О через их мембрану. 22 Эластическая оболочка обеспечивает лучшие реологические свойства крови – проходя через мелкие капилляры эритроциты способны скручиваться, вытягиваться, изменять свою форму. Показателем прочности мембран эритроцитов служит их осмотическая стойкость (резистентность, те. способность противостоять понижению осмотического давления. Мерой осмотической стойкости эритроцитов является концентрация NaCl, при которой начинается гемолиз. У человека это происходит в ном растворе NaCl (минимальная осмотическая резистентность, а в Рис. Схема строения эритроцитов. ном растворе разрушаются все эритроциты, наступает полный гемолиз крови (максимальная осмотическая резистентность. Продолжительность жизни красных форменных элементов около 120 суток. За это время часть из них разрушается, но вновь образуется их эквивалентное число, что сохраняет оптимальное количество эритроцитов в крови. Если предохранить кровь от свертывания, эритроциты начинают оседать с определенной скоростью, которая зависит от двух сил – силы земного притяжения и электростатического взаимодействия между клетками. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) равна 3-9 мм/час у мужчин и 7-12 мм/час у женщин. Величина СОЭ зависит от числа эритроцитов, их размеров, формы и, особенно, коллоидного состояния плазмы, т.к. белки, адсорбируясь на мембране эритроцитов, уменьшают еѐ заряд. Клетки при этом образуют так называемые монетные столбики и скорость их оседания возрастает. При некоторых видах патологии, а также при беременности, СОЭ существенно повышается, что является одним из диагностических признаков патологических процессов. Эритроцит заполнен гемоглобином В среднем, водном эритроците находится примерно 280 млн. молекул гемоглобина. В норме его содержание в крови у женщин 12-14 г (120-140 гл, а мужчин 13-16 г (130-160 гл. Гемоглобин представляет собой сложный хромопротеин, полипептидные цепи которого свернуты в компактный шар. Его молекула состоит из четырех полипептидных цепей глобина в состав каждой из которой входит особый пигмент – гем Молекулярный вес гемоглобина составляет около 64500, поэтому при гемолизе эритроцитов гемоглобин способен проникать через почечный барьер в мочу и выделяться из организма. В молекуле гемоглобина имеется 4 гема который представляет собой протопорфирин, в центре которого содержится ион двухвалентного железа Гем является активной, или 23 простетической, группой и обладает способностью присоединять или отдавать кислород. В процессе переноса кислорода валентность железа не меняется, а связь гема и кислорода остается обратимой. Глобин взрослого человека (НвА) представлен двумя α и β полипептидными цепями, образующими с углекислым газом карбаминовую связь (рис) Однако такое строение глобина является непостоянным. Различают несколько видов гемоглобина в зависимости от его строения и свойств. Зародыш человека (7-12 недель) имеет две альфа и две эпсилон цепи (НвР), у гемоглобина плода (НвF) бета – цепи заменены на гамма - цепи, это способствует более активному соединению гема с кислородом, что необходимо для диффузии газов в условиях плацентарного кровоснабжения плода. Рис. 9 Объемное изображение молекулы гемоглобина. Легочное дыхание новорожденного приводит к постепенной смене НвF на НвА, что снижает способность гема присоединять кислородно увеличивает его возможность отдавать О тканям. Гемоглобин плода (НвF) переносит на 20-30% больше О, чем гемоглобин взрослого человека (НвА), что способствует лучшему снабжению плода кислородом. Различают физиологические соединения гемоглобина – оксигемоглобин (НвО 2 ), находящийся в артериальной крови и |