Ośrodek oddechowy
Regulacja oddychania, czyli częstotliwość i głębokość oddechów, odbywa się za pośrednictwem ośrodka oddechowego w rdzeniu przedłużonym. W skład tego ośrodka wchodzą dwa rodzaje neuronów tworzące dwa ośrodki o przeciwnej funkcji. Ich umiejscowienie częściowo okrywa się. Oba rodzaje neuronów zależą do tworu siatkowatego rdzenia przedłużonego. Są to neurony wdechowe tworzące ośrodek wdechu, znajdujący się w jądrze samotnym i w części przedniej jądra tylno-dwuznacznego nerwu błędnego oraz ośrodek wydechu w jądrze dwuznacznym nerwu błędnego i w części tylnej jądra tylno-dwuznacznego nerwu błędnego.
Ośrodek wdechu wysyła impulsy nerwowe do rdzenia kręgowego, do neuronów ruchowych unerwiających mięśnie wdechowe, ośrodek wydechu pobudza zaś neurony ruchoweunerwiające mięśnie wydechowe.
Neurony ośrodka wdechu stanowią rozrusznik dla czynności oddechowej. Kilkanaście razy na minutę, średnio 16 razy, neurony ośrodka wdechu pobudzają się i wysyłają salwę impulsów nerwowych. Impulsy od neuronów wdechowych biegną przez gałązkę zstępującą aksonu do neuronów ruchowych w rdzeniu kręgowym i jednocześnie przez gałązkę wstępującą aksonu do neuronów tworu siatkowatego mostu, tworzących ośrodek pneumotaksyczny. Ośrodek pneumotaksyczny hamuje zwrotnie ośrodek wdechu na 1-2 s, po czym neurony ośrodka wdechu ponownie pobudzają się i wysyłają salwę impulsów do rdzenia kręgowego. Rytmiczność oddechów związana jest z występującymi po sobie kolejno okresami pobudzania i hamowania ośrodka wdechu.
Pobudzenie powstające samoistnie w ośrodku wdechu jest modulowane, a więc oddechy przyspieszają się i są pogłębione lub zwalniają się i spłycają na skutek:
· Impulsów wysyłanych przez receptory i odbieranych przez neurony wdechowe;
· Zmiany wartości pH w bezpośrednim sąsiedztwie neuronów wdechowych, czyli po podrażnieniu chemodetektorów.
Impulsy nerwowe modulujące aktywność neuronów ośrodka wdechu biegną od:
· Chemoreceptorów kłębuszków szyjnych i kłębków aortowych;
· Interoreceptorów w tkance płucnej oraz proprioreceptorów klatki piersiowej;
· Ośrodków znajdujących się w wyższych piętrach mózgowia: z korzy mózgu, układu limbicznego i ośrodka termoregulacji w podwzgórzu.
Zasadniczym modulatorem aktywności ośrodka wdechu są impulsy aferentne biegnące od chemoreceptorów kłębuszków szyjnych i kłębków aortowych. Przez kłębki stale przepływają duże, w stosunku do niewielkiej ich masy, ilości krwi tętniczej. Bodźcem drażniącym chemoreceptory jest nieznaczne zwiększenie Pco2 i koncentracji jonów wodorowych lub znaczne zmniejszenie Po2 we krwi tętniczej.
Impulsacja aferentna jest przewodzona od kłębków aortowych do rdzenia przedłużonego za pośrednictwem włókien biegnących w nerwie językowo-gardłowym (n. IX) i w nerwie błędnym (n. X). Impulsacja wysyłana przez chemoreceptory pobudza ośrodek wdechu o oddechy stają się przyspieszone i pogłębione.
Pod woływem impulsacji współczulnej komórki chomochłonne kłębuszka szyjnego uwalnia dopaminę, która zmniejsza pobudliwość chemoreceptorów stanowiących zakończenia gałązki nerwu językowo-gardłowego. Przez zmianę pobudliwości chemoreceptorów dochodzi do zmiany aferentnej impulsacji biegnącej do ośrodka oddechowego w rdzeniu przedłużonym.
Rozciągnięcie tkanki płucnej pobudza interoreceptory – mechanoreceptory inflacyjne – znajdujące się pomiędzy mięśniami gładkimi oskrzeli i wyzwala wydech. Przeciwnie – zmniejszenie stopnia rozciągnięcia płuc w czsie wydechu pobudza inne mechanoreceptory deflacyjne i wyzwala wdech. Są to odruchy Heringa-Breuera. Podrażnione receptory pod nabłonkiem dróg oddechowych wyzwalają odruch kaszlu, receptory J zaś, występujące pomiędzy pneumocytami i naczyniami włosowatymi otaczającymi pęcherzyki, są wrażliwe na pojawienie się płynu międzykomórkowego. Podrażnienie płuc, któremu towarzyszy ich przekrwienie, pobudza te receptory i powoduje początkowy bezdech, po którym występują szybkie i płytkie oddechy. Impulsacja od interoreceptorów w płucach przewodzona jest do rdzenia przedłużonego przez aferentne włókna nerwu błędnego.
Wydechowe lub wdechowe ustawienie klatki piersiowej drażni odpowiednie proprioreceptory i wpływa modulująco na częstość i głębokość oddechów. Im głębszy jest wdech, tym głębszy wydech po nim następuje.
W rdzeniu przedłużonym na powierzchni brzusznej znajdują się neurony wrażliwe na zmianę wartości pH płynu mózgowo-rdzeniowego. Zwiększona dyfuzja CO2 z krwi do płynu mózgowo rdzeniowego powoduje zwiększenie w nim stężenia kwasu węglowego (H2CO3) i zwiększenie koncentracji jonów wodorowych w bezpośrednim otoczeniu chemodetektorów. Zwiększenie koncentracji jonów wodorowych podrażnia chemodetektory, które pobudzają ośrodek wdechu.
Wrażliwość chemodetektorów na zmianę wartości pH zmniejsza się w czasie snu oraz w czasie ogólnej narkozy.
Krążenie krwi w mózgowiu: przepływ krwi przez całe mózgowie, w przeciwieństwie do przepływu krwi przez inne narządy, nie zmienia się istotnie w czasie pracy fizycznej i umysłowej, jak również czuwania i snu. Przez mózgowie przepływa około 750ml krwi na minutę. Przepływ krwi przez mózgowie jest stały. Jednakże w zależności od stanu fizjologicznego organizmu występują zmiany w miejscowym przepływie krwi przez poszczególne pola w korze mózgu. Przepływ przez całe mózgowie zależy przede wszystkim od ciśnienia śródczaszkowego. Wzrost ciśnienia śródczaszkowego zmniejsza przepływ krwi. Ciśnienie śródczaszkowe wzrasta wskutek: -wzrostu ciśnienia tętniczego w obrębie tętnic mózgowych –wzrostu ciśnienia żylnego w naczyniach żylnych mózgowych –zwiększenia lepkości krwi, –miejscowego zwiększenia prężności dwutlenku węgla(Pco2), –miejscowego zmniejszenia prężności tlenu(Po2). Zwiększenie Pco2 i zmniejszenie Po2 w obrębie mózgowia wpływają silnie rozkurczająco na mięśnie naczyń tętniczych-przepływ krwi zwiększa się. Po pewnym czasie wzrasta ciśnienie śródczaszkowe i przepływ krwi zmniejsza się. Zmniejszenia w mózgu Pco2 i zwiększenie Po2 wywołują umiarkowany skurcz naczyń mózgowych i zmniejszenie przepływu krwi. Unerwienie współczulne i przywspółczulne naczyń mózgowych ma znaczenie drugorzędne w regulacji przepływu krwi.
Regulacja hormonalna układu krążenia: 1.Adrenalina i noradrenalina-w warunkach spoczynku stężenie ich we krwi jest małe, natomiast w sytuacjach alarmowych(emocja, walka)zostają wydzielone w dużej ilości z rdzenia z nadnerczy. Noradrenalina działa na tzw. Receptory alfa, prowadząc do zwężenia naczyń oporowych i żylnych naczyń pojemnościowych, powoduje to zwiększony opór żylny, wzrost ciśnienia krwi, i pojemności minutowej serca. Adrenalina działa na receptory alfa i beta. Receptory beta występują w naczyniach oporowych mięśni i narządów jamy brzusznej, ich pobudzenie prowadzi do rozszerzenia naczyń. Działanie na receptory alfa jest słabsze niż noradrenaliny.2.Układ renina-angiotensyna. Pod wpływem niedokrwienia nerek wydzielana jest renina. Działa ona w wątrobie na angiotensynogen, który zamienia na angiotensynę. Angiotensyna silnie kurczy mięśniówkę tętnic, szczególnie naczyń oporowych. Układ ten jest odpowiedzialny za powstanie nadciśnienia tętniczego krwi pochodzenia nerkowego. 3.Antydiuretyna-jest hormonem wydzielanym w podwzgórzu i przechowywanym w tylnym płacie przysadki. W warunkach normalnych ADH nie zwęża naczyń krwionośnych (tylko duże dawki tego hormonu podnoszą ciśnienie), z wyjątkiem naczyń nerkowych-wrażliwych na stężenia antydiuretyny we krwi.
Regulacja nerwowa układu krążenia: 1. Regulacja przez ośrodkowy układ krążenia polega na istnieniu ośrodków sercowych i naczynioruchowych. Główne ośrodki wpływające na czynność serca i naczyń krwionośnych leżą w rdzeniu przedłużonym. W części bocznej tworu siatkowatego rdzenia przedłużonego znajduje się obszar komórek nerwowych, których pobudzenie prowadzi do przyspieszenia akcji serca poprzez przeniesienia pobudzenia na ośrodki układu współczulnego, z których biegną nerwy współczulne tworzące splot sercowy. W części grzbietowej rdzenia przedłużonego leży jądro nerwu błędnego, którego pobudzenie prowadzi do zwolnienia akcji serca. Ośrodkiem regulującym stan napięcia naczyń krwionośnych jest ośrodek naczyniowo-ruchowy. Leży on w rdzeniu przedłużonym i składa się z części presyjnej i depresyjnej. Część presyjna pobudza w rdzeniu kręgowym ośrodki współczulne, których impulsy prowadzą do uwalniania noradrenaliny wpływającej na receptory alfa naczyń oporowych. Pobudzenie części depresyjnej prowadzi do rozszerzenia naczyń i spadku ciśnienia krwi. Mechanizm działania tej części polega na hamowaniu napięcia strefy presyjnej w rdzeniu przedłużonym i rdzeniowych ośrodkach współczulnych. 2.Wyższe struktury nerwowe w regulacji krążenia są zlokalizowane w śródmózgowoiu, podwzgórzu i układzie limbicznym . Szczególna jest rola ośrodków emocjonalno-obronnych. 3.Działanie nerwów współczulnych naczyniozwężających polega na uwalnianiu noradrenaliny z nerwów, które gęstą siecią oplatają naczynia krwionośne. Bogate unerwienie współczulne maja naczynia skóry, a ubogie naczynia mózgowe. Efekt naczyniozwężający w skórze objawia się zblednięciem. W zależności od częstotliwości wysyłanych impulsów zmienia się ilość uwalnianej noradrenaliny, co w efekcie prowadzi do zmiany średnicy naczynia.
Ciśnienie krwi: Ciśnienie krwi w tętnicach zależy od fazy pracy serca. Podczas skurczu komór ciśnienie tętnicze ma największą wartość i nazywa się ciśnieniem tętniczym skurczowym, a w rozkurczu jest najniższe i zwie się ciśnieniem tętniczym rozkurczowym. Praktycznie ciśnienie tętnicze mierzy się w tętnicy ramiennej za pomocą aparatu – sfingomanometru. Prawidłowa wartość ciśnienia skurczowego zawarta jest w granicach 14,8 kPa (110mm Hg) do 20 kPa (150mm Hg), a ciśnienia rozkurczowego 8,9 kPa (65mm Hg) do 12,3 kPa (95mm Hg). Ciśnienie krwi w miarę jej przepływu przez tętnice zmniejsza się bardzo powoli i dopiero w drobnych tętnicach , zwanych tętniczkami przedwłosowatymi, stanowiącymi znaczny opór płynącej krwi następuje gwałtowne spadek ciśnienia do 5,3 kPa(40mm Hg), a dalej w naczyniach włosowatych ciśnienie obniża się do 3,5 kPa(25mm Hg). Drobne tętniczki w krwioobiegu dużym, dzięki rozbudowanej mięśniówce, łatwo ulegają zwężeniu lub rozszerzeniu, przepuszczając mniejszą lub większą ilość krwi. Spełniają zatem funkcję swoistych kanałów regulujących przepływ krwi. Gdy wzrasta zapotrzebowanie na tlen w pewnych miejscach drobne tętniczki rozszerzają się, a w innych ulegają zwężeniu. Przy równoczesnym rozszerzeniu większości drobnych tętniczek w organizmie zwiększa się odpływ krwi do żył, co powoduje spadek ciśnienia tętniczego. Natomiast skurcz tych naczyń przyczynia się do wzrostu ciśnienia tętniczego krwi.
W krwioobiegu małym gdzie naczynia włosowate mają szeroką średnicę i nie ma tętniczek przedwłosowatych o grubej mięśniówce, opór stawiany płynącej krwi jest ok.8 razy mniejszy niż w krwioobiegu dużym.
Ciśnienie krwi w naczyniach żylnych zależy od miejsca pomiaru i pozycji ciała. Począwszy od naczyń włosowatych, ciśnienie żylne stopniowo zmniejsza się od 2 kPa(15mm Hg) w małych żyłach do 0,5 kPa (4 mm Hg) w dużych żyłach w pobliżu serca w pozycji leżącej
Przez oddychanie rozumie sie proces wymiany gazów pomiędzy żywym organizmem a otaczającym środowiskiem. Niezbędnym warunkiem życia każdej komórki jest stały dopły tlenu i usuwanie powstałego jako końcowy produkt przemiany tlenowej dwutlenku węgla. Dłuższa przerwa w dostawie tlenu powoduje zmiany nie odwracalne, nie cofające się nawet po przywróceniu zaopatrzenia w tlen. Nawet komórki zdolne przez pewien czas do pracy bez tlenu, dzieki czerpaniu potrzebnej energii przemian tlenowych (m. szkieletowe) zaciągają dług tlenowy. Mechanizm regulacji wymiany gazowej to prężność gazów we krwi tętniczej zaopatrującej tkanki. Jest ona utrzymywana homeostatycznie na niezmiennym optymalnym poziomie: O2 = 95mmHg ; CO2 = 40mmHg. Wszelkie chwilowe odchylenia od tego poziomu uruchamiają natychmiast liczne ujemne sprzężenia zwrotne, wpływające na wentylację, aby przywrócić optymalną prężność gazów oddechowych we krwii tętniczej. Podstawowym warunkiem zabezpieczenia homeostazy gazów oddechowych we krwi tętniczej jest stałe precyzyjne dostosowywanie przepływu płucnego krwi (objętości minutowej serca) do wentylacji minutowej płuc, tak aby objętość krwi podlegającej wymianie gazowej w płucach dostosowana była ściśle do podaży O2 i do możliwości zbierania CO2 przez powietrze docierające do płuc. Wymiana gazowa w płucach (stała prężność CO2 we krwi tętniczej) decyduje o równowadze kwasowo-zasadowej i stałości pH krwi tętniczej. Odgrywa też dużą rolę w termoregulacji. Główna rola w wymianie gazowej przypada płucom. Krew wchodzi tutaj w kontakt z powietrzem. Poziomy - procesu wymiany gazowej:
1 .Oddychanie zewnętrzne - doprowadzenie cząsteczek tlenu atmosferycznego do wnętrza komórek oraz usunięcie CO2.
- wymiana pomiędzy atmosferą a wnętrzem pęcherzyków płuc
- wymiana pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią przepływającą w naczyniach włosowatych płuc
- wymiana pomiędzy osoczem a krwinkami i transport gazów we krwi
- wymiana pomiędzy krwią w naczyniach włosowatych tkanek a przestrzenią zewnątrzkomórkową
2. Oddychanie wewnętrzne - komórkowe, cząsteczki tlenu wchodzą w reakcje chemiczne
- wymiana pomiędzy przestrzenia zewnątrzkomórkową, a komórkami organizmu
- wymiana pomiędzy środowiskiem wewnątrzkomórkowym, a mitochondriami komórek
MECHANIZM WDECHU I WYDECHU
Opłucna, płucna przylegają do opłucnej ściennej i w czasie wdechu podąża za nią, wypelniając całą jamę opłucnej, w której panuje ujemne ciśnienie -0,3 do -0,8kPa. Powoduje to rozciągnięcie tkanki płucnej, obniżenie się ciśnienia w pęcherzykach płucnych, dorgach oddechowych i napływ powietrza do płuc w celu wyrównania różnicy ciśnień. Na szczycie wdechu mmięśnie wdechowe rozkurczają się i klatka piersiowa zmniejsza swoją objętość. Ciśnienie w pęcherzykach płucnych wzrasta powyżej ciśnienia atmosferycznego i powietrze usuwane jest na zewnątrz.
SPIROMETRIA I WENTYLACJA PŁUC
Metody spirometryczne umożliwiają nam pomiar i zapis objętości powietrza przesuwającego się z lub do układu oddechowego
Objętość oddechowa - ilość powietrza przesuwającego się do układu oddechowego podczas wdechu, a opuszczającego go podczas wydechu przy oddychaniu w zupełnym spoczynku z częstotliwościa 10 oddechów na minutę
Wentylacja minutowa - objętość powietrza pobierana i oddawana w ciągu minuty. Zależy od płci, masy ciała, od wielkości metablizmu całego organizmu.
Objętość przestrzeni nieużytecznej - objętość dróg oddechowych w których powietrze nie podlega wymiane gazowej, wynosi ok 150ml.
Wentylacja pęcherzykowata - ilość powietrza docierająca do pęcherzyków płucnych przy każdym wdechu, pomniejszona o obj. przestrzeni nieużytecznej.
Wentylacja pęcherzykowa minutowa - ilość powietrza docierająca do płuc w ciągu minuty
Pojemność życiowa płuc - ilość powietrza wprowadzonego do płuc przy maksymalnym wdechu lub też ilość powietrza usuniętego maksymalnym, lecz powolnym wydechem po najgłębszym wdechu. Zależy od budowy klatki piersiowej, wzrostu, wieku, płci.
Natężona pojemność życiowa płuc - mierzona przy szybkim natężonym wydechu, jest mniejsza od poj. życiowej płuc, ponieważ znaczy wzrost ciśnienia w klatce piersiowej przy natężonym wydechu powoduje zapadnięcie się niektórych oskrzelików - pewna ilość powietrza pozostaje po wydechu uwięziona w pęcherzykach płucnych
Objętość wydechowa - objętość powietrza jaka możemy usunąć z płuc do poziomu sopkojnego wdechu do najgłębszego wydechu
Objętość zalegająca - objętość powietrza, która pozostaje w płucach nawet po najgłębszym wydechu. Zależy od sprężystości tkanki płucnej - jest mniejsza u osób młodych i wzrasta niekorzystnie z wiekiem w miarę zmniejszania sie sprężystości płuc. Jest bardzo duża w rozedmie płuc (uszkodzenie włókien sprężystych)
Pojemność wydechowa płuc - łączna objętość powietrza, pobranego podczas maksymalnego wdechu
Maksymalna wentylacja płuc - wzrost wentylacji minutowej do wartości 120-150 l podczas skrajnego wysiłku fizycznego
Podczas przesuwania się przez drogi oddechowe powietrze atmosferyczne ulega nasyceniu parą wodna do wartości ciśnienia parcjalnego 47mmHg. Ponadto ogrzewa się ono i oczyszcza z drobnych pyłów i zawiesin. Im większe pyły tym wcześniej w wyższych odcinkach dróg oddechowych osiadają na śluzówce - wydalane są wraz ze śluzem ruchem migawkowym nabłonka do jamy gardłowej, gdzie ulegają połknięciu lub odpluciu. Bardzo drobne pyły zatrzymują sie dopiero w strefie przejściowej - tutaj podlegają fagocytozie przez makrofagi płuc i dostają się do chłonki z której ulegają usunięciu.
Siła skurczu mięśni wdechowych przenosi się na wszystkie 3 części układu oddechowego: klatkę piersiową, płuca i wypełniające je powietrze. W każdej z tych części powstaje siła skierowana dośrodkowo w kierunku przeciwnym do działania siły mięśni. Ta przeciwstawiająca się siła zależy od tarcia, sprężystości i bezwładności
Wzrost objętości całego układu oddechowego możliwy jest dzięki pokonaniu przez kurczące się mięśnie:
1. oporu dróg oddechowych (oporu nie sprężystego) powstającego przy przesuwaniu powietrza w drogach oddechowych
2. oporu tkanki płucnej i ścian klatki piersiowej stawianego przez siły retrakcji (oporu sprężystego) - powstającego przy rozciąganiu
3. bezwładności zależnej od przyspieszenia masy przesuwanego powietrza i tkanek
4. oporu tarcia tkanek przesuwających się względem siebie w klatce piersiowej
Opór dróg oddechowych wynika z prawa Poiseuille'a. Opór wyrażamy wysokością ciśnienia (0,1kPa), koniecznego do przesunięcia 1ml powietrza w ciągu 1s. Stosunek ciśnienia działającego od wewnątrz i rozciągającego płuca i ściany klatki piersiowej do wielkości uzyskanego nim rozciągnięcia (do przyrostu objętości klatki piersiowej) jest miarą sprężystości objętościowej (elastancji) zwanej inaczej oporem tkanki płucnej i ścian klatki piersiowej lub oporem sprężystym.
Podatność - (rozciągliwość objętościowa) - współczynnik podatności to przyrost objętości w litrach uzyskiwany pod działaniem ciśnienia rozciągającego płuca. Im wyższy współczynnik podatności badanego narządu, tym mniejszy opór sprężysty przy rozciąganiu.
Całkowity opór, pokonywany podczas wdechu przez mięsnie oddechowe sprowadza się do oporu dróg oddechowych, tzw. oporu niesprężystego oraz do oporu stawianego przy rozciąganiu płuc i ścian klatki piersiowej, tzw. oporu sprężystego.
Podatność dynamiczna - wykreślana w trakcie cyklu oddechowego jako tzw. pętla podatności płuc, na osi odciętych rejestruje sie ujemne ciśnienie śródpłucne, mierzone w dolnej części przełyku i reprezentujące ciśnienie transpulmonalne; na osi rzędnych - odpowiadające mu chwilowe zmiany objętości powietrza przesuwającego się do dróg oddechowych lub z dróg oddechowych. Zmiany te rejestrowane są spirograficznie i wprowadzane bezpośrednio na oś współrzędnych rejestratora X-Y
Opór niesprężysty - będzie różny zależnie od częstości i szybkości ruchów oddechowych, co decyduje o wielkości tarcia powietrza i tkanek między sobą
Próba TIFFENEAU - ocen oporu dróg oddechowych - polega na zmierzeniu objętości powietrza, jaka badany może usunąć z układu oddechowego w ciągu pierwszej sekundy maksymalnie szybkiego i natężonego wydechu. Objętość ta nosi nazwę natężonej objętości wydechowej sekundowej w prawidłowych warunkach wynosi ok 80% pojemności życiowej płuc.
Powietrze zawarte w pęcherzykach płucnych znajduje się w równowadze gazowej z krwia opływajacą pęcherzyki w naczyniach włosowatych. Powietrze pęcherzykowate zachowuje względna stałość swego składu gazowego niezależnie od stopnia przemiany energii organizmu. Skład powietrza pęcherzykowatego jest wielkością regulowana homeostatycznie przy pomocy tych samych mechanizmów, które zapewniają stałość prężności gazów oddechowych we krwi tętniczej. Dlatego powietrze to można traktować jako część środowiska wewnętrznego organizmu.. Skład powietrza jest wypadkową procesów: dostawy tlenu do płuc i usuwania dwutlenku węgla z płuc (wentylacji) oraz pobierania tlenu z płuc do krwi i dostarczania CO2 z krwi do płuc w wyniku przepływu płucnego krwi.. Wdech zmienia skład powietrza pęcherzykowatego w kierunku wiekszej zawartości O2 i mniejszej CO2, wydech - odwrotnie. Zrównanie sie składu powietrza pęcherzykowego z atmosferycznym oznacza smierć organizmu.
Krew- wypełniająca łożysko krwionośne stanowi tkankę płynną, odgraniczoną od innych tkanek organizmu co najmniej jedną warstwą komórek, którą tworzą komórki śródbłonka naczyniowego. Krew zawiera: 1)elementy upostaciowane, czyli erytrocyty, leukocyty i trombocyty; 2)nieupostaciowane składniki osocza krwi.
Elementy morfotyczne stanowią mniej niż 50% objętości krwi. Stosunek objętości erytrocytów do objętości pełnej krwi nosi nazwę wskaźnika hematokrytu. Rola krwi w organizmie: 1)transport tlenu z płuc do tkanek,
2)transport CO2 z tkanek do płuc, 3)transport do wszystkich tkanek produktów energetycznych i budulcowych wchłoniętych z przewodu pokarmowego, 4)transportuje wchłonięte z tkanek produkty przemiany materii do nerek, skąd zostają one wydalane z organizmu wraz z moczem, 5) transportuje hormony syntetyzowane w organizmie i witaminy wchłonięte w przewodzie pokarmowym, 6)magazynuje hormony gruczołu tarczowego i hormony steroidowe po ich związaniu z białkami osocza, 7)wyrównuje ciśnienie osmotyczne we wszystkich tkankach, 8)wyrównuje stężenie jonów (pH) we wszystkich tkankach, 9)wyrównuje różnice temperatur występujące pomiędzy poszczególnymi narządami i tkankami. Osocze- należy do płynu zewnątrzkomórkowego i zawiera składniki organiczne i nieorganiczne. Składniki nieorganiczne osocza: 1)kationy- najwięcej jest jonów sodowych i potasowych, 2)aniony- najliczniejsze są jony chlorkowe i węglanowe. Składniki organiczne osocza: 1)białka, 2)składniki pozabiałkowe z resztą azotową i bez reszty azotowej, 3)lipidy. Białka osocza: 1)albuminy 51%, 2)globuliny: -alpha1 5%, -alpha2 9%, -beta 13%, - gamma 11%, 3)fibrynogen 7%. Albuminy- wytwarzane są w wątrobie, a ich zasadniczą funkcją jest wiązanie wody. Dzięki wiązaniu dużej liczby cząsteczek wody wywierają na ścianki naczyń włosowatych ciśnienie koloidoosmotyczne, czyli onkotyczne, wynoszące ok. 3,3 kPa. Dzięki temu ciśnieniu woda przefiltrowana przez ścianę naczyń włosowatych do przestrzeni międzykomórkowych powraca do łożyska krwionośnego. Globuliny- we frakcji globulin występują: 1)mukoproteiny i glikoproteiny, które są połączeniem białka z węglowodanami, 2)lipoproteiny, które są połączeniem białka z lipidami, 3)globuliny, które wiążą jony metali: transferrytyna połączona z żelazem i ceruloplazmina – z miedzią, 4)gamma – globuliny, które dzielą się na: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Gamma – globuliny wytwarzane są w węzłach chłonnych, zasadniczą ich rolą jest inaktywacja antygenów. Fibrynogen- jest białkiem wytwarzanym przez wątrobę, o masie cząsteczkowej 340 kDa i znacznie wydłużonej cząsteczce. Cząsteczka fibrynogenu składa się z dwóch identycznych podjednostek, z których każda zbudowana jest z trzech łańcuchów polipeptydowych: Aalpha, Bbeta i gamma. Obie podjednostki skierowane są do siebie N-końcami swoich łańcuchów polipeptydowych. W części środkowej fibrynogenu obie podjednostki połączone są mostkiem dwusiarczkowym pomiędzy łańcuchami gamma, natomiast łańcuchy Aalpha i Bbeta mają wolne końce utworzone przez fibrynopeptydy A i B. W osoczu stale występują w formie nieaktywnej dwa enzymy: protrombina i plazminogen, które po aktywacji przecinają wiązania peptydowe w cząsteczce fibrynogenu. Aktywny enzym – tombina – działa swoiście, odcinając od łańcuchów Aalpha i Bbeta obu podjednostek dwa krótkie łańcuchy, czyli fibrynopeptydy A i B. Powstające cząsteczki fibryny łączą się ze sobą i powstaje sieć włókien tworzącego się skrzepu krwi. Aktywny enzym – plazmina – przecina łańcuchy polipeptydowe zarówno fibrynogenu, jak i fibryny we wszystkich miejscach występowania wiązania peptydowego pomiędzy aminokwasami argininą i lizyną. Powstające fragmenty fibrynogenu hamują proces krzepnięcia krwi. Składniki organiczne pozabiałkowe osocza: do tych składników należą: 1)węglowodany i produkty ich przemiany, 2)produkty przemiany białkowej, 3)produkty przemiany hemu, 4)inne produkty organiczne przemiany wewnątrzkomórkowej. Aminokwasy są najważniejszym produktem przemiany białkowej. Wchłaniane są z przewodu pokarmowego oraz uwalniane do krwi w tkankach w rezultacie preteolizy. We krwi występuje amoniak, który powstaje w tkankach jako produkt deminacji aminokwasów. Komórki wątrobowe wychwytują krążący we krwi amoniak, syntetyzują z niego mocznik i wydzielają go z krwi. Lipidy osocza. W osoczu zawartość lipidów wynosi od 5 do 8 g w L osocza. W skład lipidów osocza wchodzą: 1)cholesterol, 2)fosfolipidy, 3)triacyloglicerole, 4)wiraminy – A, D, E, K, 5)hormony steroidowe – wydzielane przez korę nadnerczy, jądro i jajniki, 6)wolne kwasy tłuszczowe – FFA. Lipidy we krwi, poza FFA, są związane z białkiem osocza, tworząc lipoproteiny. Lipoproteiny osocza dzielą się na: 1)chylomikrony, 2)lipoproteiny o bardzo małej gęstpści VLDL, 3)lipoproteiny o pośredniej gęstości IDL, 4)lipoproteiny o małej gęstości LDL, 5)lipoproteiny o dużej gęstości HDL. Zasadniczą funkcją lipoprotein osocza jest transport cholesterolu, fosfolipidów, triacylogliceroli, witamin i hormonów steroidowych. Erytrocyty – w życiu pozapłodowym wytwarzane są przez szpik kostny. Krążą we krwi obwodowej około 120 dni, okres ich połowiczego rozpadu wynosi 28 dni. Erytrocyty spełniają jedną z podstawowych funkcji w organizmie – transportują cząsteczki tlenu z płuc do tkanek. Średnica erytrocytu wynosi przeciętnie około 8 mikrometrów i jest większa od średnic naczyń włosowatych w różnych tkankach. Erytrocyt, przepływając przez naczynia włosowate o mniejszej średnicy, odkształca się i następnie powraca do kształtu dwuwklęsłego dysku. Wielokrotny powrót do właściwego kształtu krążących we krwi erytrocytów zapewnia cytoszkielet erytrocytu. Hemoglobina – średnie procentowe stężenie hemoglobiny w poszczególnych erytrocytach wynosi 34%. Hemoglobina jest zbudowana z białka – globiny, składającego się z 4 łańcuchów polipeptydowych i z 4 cząsteczek hemu. Każda z 4 cząsteczek hemu jest połączona z jednym łańcuchem. U ludzi dorosłych 97% stanowi hemoglobina A1, 25% hemoglobina A2 i około 0,5% hemoglobina płodowa. Oksyhemoglobina – cząsteczka prostetyczna hemoglobiny – hem, zawierająca atom żelaza dwuwartościowego Fe2+, wiąże się z jedną cząsteczką tlenu, tworząc oksyhemoglobinę. Stopień wysycenia hemoglobiny tlenem zależy od: 1)prężności tlenu, 2)temperatury krwi, 3)prężności CO2, 4)stężenia jonów wodorowych. Wraz ze zwiększeniem prężności tlenu we krwi zwiększa się wysycenie Hb tlenem. Wraz ze spadkiem temperatury krwi i przy zachowanej tej samej prężności tlenu zwiększa się wiązanie Hb z tlenem. Zwiększenie prężności CO2 we krwi zmniejsza stopień wysycenia Hb tlenem. Zwiększenie stężenia wolnych jonów wodorowych we krwi, czyli zmniejszenie pH krwi, również zmniejsza stopień wysycenia Hb tlenem. Hemoglobina i mioglobina związane z tlenem stanowią magazyn tlenu w organizmie. Magazyn ten zaspokaja zapotrzebowanie na tlen tylko na kilka sekund. Pod wpływem związków utleniających dwuwartościowy atom żelaza w cząsteczce hemu zostaje zmieniony na atom trójwartościowy, tworząc methemoglobinę. Nie ma ona zdolności do transportu O2, czyli jego wiązania i uwalniania. Tlenek węgla ma około 200 razy większe powinowactwo do Hb i wypiera O2 z oksyhemoglobiny, zajmując jego miejsce i tworząc karboksyhemoglobinę.
Leukocyty – znajdują się we krwi obwodowej w liczbie około 7.5 x 10 do 9 w 1 L krwi. Do leukocytów zalicza się: 1)granulocyty – zawierające w cytoplazmie ziarnistości wytwarzane w szpiku kostnym czerwonym, 2)limfocyty – wytwarzane w szpiku kostnym czerwonym, w grasicy, w węzłach chłonnych, w śledzionie, 3)monocyty – pochodzące ze szpiku kostnego czerwonego, które po przejściu do tkanek i narządów stanowią część komórek układu siateczkowo-śródbłonkowego. Granulocyty- dojrzałe czyli segmentowe wywodzą się z komórek szpiku kostnego i dzielą się na: 1)granulocyty obojętnochłonne o ziarnistościach cytoplazmatycznych obojętnochłonnych – neutrofile. Stanowią od 35 do 71 % wszystkich krążących we krwi leukocytów, 2)granulocyty kwasochłonne o ziarnistościach kwasochłonnych – eozynofile. Stanowią od 0 do 8 % wszystkich leukocytów, 3)granulocyty zasadochłonne o ziarnistościach zasadochłonnych – bazof...
Aguuul6