Функции крови Транспортная: переносит питательные вещества и продукты жизнедеятельности клеток, дыхательные газы (O 2 и CO 2 ), витамины, гормоны, ферменты и др. Терморегуляторная: перераспределение тепла в организме Защитные: - гемостаз (предотвращение кровопотери); - иммунитет.

ФОРМЕН- НЫЕ ЭЛЕ- МЕНТЫ 45 % ПЛАЗМА 55 % МУЖЧИНЫ – 77 мл / кг веса ЖЕНЩИНЫ – 65 мл / кг веса КРОВЬ 7-8 % массы тела Гематокрит – доля объема крови, занимаемая форменными элементами (в основном эритроцитами) (около 5 л) Состав крови

Электролитный состав плазмы, тканевой и внутриклеточной жидкостей Плазма Концентрация, мэкв/л Тканевая жидкость Внутриклеточная жидкость Катионы Анионы Катионы Анионы Катионы Анионы

1. Бикарбонатный буфер 2. Белковый буфер (включая гемоглобин эритроцитов) 3. Фосфатный буфер эритроцит эндотелий клетка ткани, окружающей сосуд Закисление крови – ацидоз, защелачивание – алкалоз Буферные системы крови рН плазмы = Р и РР: белки

Электрофореграмма плазмы крови альбумин гамма-глобулины гемоглобин глюкоза бета-глобулин фибриноген альбумин глобулины 1 2 альбумин – 60% -глобулины – 11% -глобулины – 12% -глобулины – 17% В плазме крови человека содержится более 100 белков

Основной белок плазмы крови – альбумин ( Основной белок плазмы крови – альбумин (40-45 г/л) Функции: создание 80% онкотического давления, транспорт веществ (кальция, жирных кислот, билирубина, токсинов, неспецифическое связывание гормонов); белковый резерв организма (синтез – 15 г/сутки - в печени; время полужизни – суток) Функции белков: Создание онкотического давления Транспорт веществ: специфические и неспецифические переносчики Свертывание крови и фибринолиз Иммунитет

ФОРМЕН- НЫЕ ЭЛЕ- МЕНТЫ 45 % ЭРИТРО- ЦИТЫ около 5,2 млн. ТРОМБО- ЦИТЫ около тыс. ЛЕЙКО- ЦИТЫ 5-10 тыс. НЕЙТРОФИЛЫ около % ЭОЗИНОФИЛЫ около 2 % БАЗОФИЛЫ 0-0,75 % ЛИМФОЦИТЫ около 30 % МОНОЦИТЫ 3-7 % Форменные элементы крови В 1 мм 3 крови

Эритроциты Внутреннее содержимое: раствор гемоглобина (содержание гемоглобина в крови у мужчин г/л, у женщин г/д) Дискоцит D1 - около 2 мкм; D2 - около 1 мкм D мкм В состав гемоглобина входят: 1. ГЛОБИН - 2 пары полипептидных цепей (α, β, γ, δ) 2. ГЕМ - комплекс железа c протопорфирином

Изменение встречаемости цепей гемоглобина в ходе развития человека Взрослый человек Гемоглобин плода обладает большим сродством к О 2, чем гемоглобин матери

Микрореологические свойства эритроцитов СПОСОБНОСТЬ К ДЕФОРМАЦИИ СПОСОБНОСТЬ К АГРЕГАЦИИ 10 мкм

Рабочая гиперемия – увеличение скорости кровотока в работающем органе Эритроциты участвуют в регуляции тонуса сосудов! Гипоксия РАСШИРЕНИЕ СОСУДОВ

Регуляцию жидкого состояния крови обеспечивают три системы Система гемостаза: - первичный гемостаз (образование тромбоцитарного тромба) -вторичный гемостаз (свертывание крови) Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба Система фибринолиза – растворение тромба после репарации тканей

Гемостаз инициируется повреждением эндотелия сосудов: механическим: травма, катеризация, баллонная ангиопластика, острая гипертензия; химическим: гиперлипидемия, окисленные липопротеиды, продукты курения, свободные радикалы, токсические окислы; иммунологическим: специфические антитела против антигенов на поверхности клеток, эндотоксины, вирусы, цитокины - медиаторы воспаления.

Этапы образования тромба 1. Повреждение сосуда2. Образование тромбоцитарной пробки (первичный гемостаз) 3. Образование «белого тромба»4. Образование сгустка крови (вторичный гемостаз) 5. Ретракция сгустка На этом этапе может возникать сокращение сосуда в результате: механического воздействия на гладкую мышцу; влияния выделяющихся из тромбоцитов тромбоксана, серотонина и др. веществ; действия циркулирующих в крови веществ на «гладкомышечные» рецепторы

Тромбоциты обеспечивают первичный гемостаз Нормальные тромбоциты Активированные тромбоциты (изменение формы, секреция факторов адгезии и агрегации)

Этапы первичного гемостаза В норме эндотелий выделяет вещества, препятствующие активации тромбоцитов (NO, простациклин) Повреждение Активация тромбоцитов, адгезия на обнаженном коллагене (через мостики из фактора фон Виллебранда и тромбоспондина, которые секретируются из тромбоцитов) Секреция из тромбоцитов факторов агрегации: АДФ, адреналина, серотонина (обратимая агрегация), а также тромбоксана А2 и тромбина (необратимая агрегация), привлечение «новых» тромбоцитов Склеивание тромбоцитов друг с другом, а также с коллагеном и фибриногеном (через мостики из фактора фон Виллебранда, который выделяется из самих тромбоцитов) Ретракция сгустка (за счет сокращения тромбоцитов в результате взаимодействия в них актина и миозина) «Белый тромб»

Вторичный гемостаз – свертывание крови Ферментативная теория А.Шмидта Протромбин Тромбин Вещества, выделяющиеся из кровяных телец и окружающих кровь тканей (ТРОМБОКИНАЗА) Фибриноген Фибрин «волокнин» (II) (I)

Вторичный гемостаз – свертывание крови Ферментативная теория А.Шмидта Протромбин Тромбин Фибриноген Фибрин «волокнин» (II) (I) Строение молекулы фибриногена Образование фибрина Вещества, выделяющиеся из кровяных телец и окружающих кровь тканей (ТРОМБОКИНАЗА)

(Тканевой тромбопластин) (II) (I) Внутренний путь – активация факторов на поверхности тромбоцитов Внешний путь: активация на поверхности поврежденного эндотелия ? По-видимому, происходит только «в пробирке», роль в живом организме невелика

Тенназа Протромбиназа (II) (I) Внешний путь: активация на поверхности поврежденного эндотелия (Тканевой тромбопластин) Процесс «идет» на поверхности эндотелия и активированных клеток крови Факторы свертывания активируются путем ограниченного протеолиза (большинство факторов – сериновые протеиназы) (III)

Кольцевая мышца радужки Слезные железы Слюнные железы Сердце Дыхательный тракт Желудок Тонкий кишечник Проксимальный отдел толстого кишечника Мочевой пузырь Почки Дистальный отдел толстого кишечника Половые органы Парасимпатический отдел Крестцовый Внешний путь свертывания крови III Мнемоничка: III – VII – IX – X

Тенназа Протромбиназа (II) (I) Внешний путь: активация на поверхности поврежденного эндотелия ? По-видимому, происходит только «в пробирке», роль в живом организме невелика VIII - Кофактор IX V - Кофактор X Факторы V и VIII не обладают ферментативной активностью, они образуют «белковые платформы» для взаимодействия остальных компонентов тенназного и протромбиназного комплексов Процесс «идет» на поверхности эндотелия и активированных клеток крови Факторы свертывания активируются путем ограниченного протеолиза (III)

Апопротеин фосфолипидного комплекса (тромбопластина или фактора III) Тенназа Протромбиназа (II) (I) Внешний путь: активация на поверхности поврежденного эндотелия VIII - Кофактор IX V - Кофактор X + Факторы свертывания активируются путем ограниченного протеолиза Процесс «идет» на поверхности эндотелия и активированных клеток крови После образования небольших количеств тромбина («пусковой тромбин») включаются положительные обратные связи и процесс становится лавинообразным (III)

«Флип-флоп» липидов в клеточной мембране Вход в клетку Са 2+ Атромбогенная мембрана Фосфатидил- серины Фосфатидил- этаноламины Тканевой фактор Фосфатидилхолины и др. нейтральные липиды Несут отрицательный заряд Тромбогенная мембрана

Образование протромбиназного комплекса на тромбогенной поверхности клеточной мембраны Отрицательно заряженные остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты Протромбиназа Тенназа Активация фактора X Фактор VIII (красный) Ионы Са 2+ выполняют роль связующих мостиков между белковыми компонентами свертывающей системы крови и клеточными мембранами Активный фактор II – протеолиз фибриногена

Нарушения свертывания крови (некоторые из…) Гемофилия А (85% случаев) – недостаточность по фактору VIII (вероятность 1:10000) Гемофилия В – недостаточность фактора IX Авитаминоз К – нарушение синтеза факторов свертывания крови Памятник королеве Виктории в Сиднее

Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба Антитромбин III (связывание и инактивация фактора X, тромбина и др.) Тромбомодулин (рецептор тромбина на эндотелии, связывает и инактивирует тромбин) Протеин С (активируется комплексом тромбина с тромбомодулином, инактивирует факторы V и VIII) Экзогенный ингибитор тромбина - ГИРУДИН (полипептид из секрета слюнных желез медицинской пиявки, Hirudo medicinalis)

Антитромбин III из рода серпинов (SERine Proteinase INhibitors) ковалентно связывается с серином в активном центре факторов свертывания Гепарин Источник гепарина – тучные клетки Располагаются около сосудов Забиты секреторными гранулами Экспонируется активный центр Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба Гепарин активирует АТIII (в отсутствие гепарина эту роль могут выполнять компоненты гликокаликса клеток эндотелия)

Антитромбин III из рода серпинов (SERine Proteinase INhibitors) ковалентно связывается с серином в активном центре факторов свертывания Гепарин Гепарин активирует АТIII (в отсутствие гепарина эту роль могут выполнять компоненты гликокаликса клеток эндотелия) Активный АТIII инактивирует факторы свертывания Разрушение инактивированных факторов (ATIII – «одноразовый» ингибитор Экспонируется активный центр Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба

Тромбомодулин: связывание и инактивация тромбина Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба Тромбомодулин Тромбин Поверхность эндотелия

Тромбомодулин: связывание и инактивация тромбина Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба Тромбомодулин Тромбин Поверхность эндотелия Точнее говоря, тромбомодулин не инактивирует тромбин, а модулирует его активность (тромбин становится способным активировать антитромбогеную систему протеина С)

Система протеина С Система протеина С (кофакторы протеина С – тромбомодулин и протеин S) Тромбомодулин Протеин С Тромбин Эндотелиальный рецептор протеина С Поверхность эндотелия Активный протеин С Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба

Система протеина С Система протеина С (инактивация факторов V и VIII) Активный протеин С Протеин S Активный фактор VIII Инактивированный фактор VIII Инактивированный фактор V Активный фактор V Противосвертывающая система – предотвращение распространения тромба

Система фибринолиза (лизис фибринового сгустка) Плазмин (ключевой фермент системы фибринолиза) Активаторы плазминогена Ингибиторы плазминогена ( 2 -антиплазмин)

ФИБРИН Продукты деградации фибрина Стрептокиназа (белок, секретируемый гемолитическим стафилококком) Система фибринолиза

ПЛАЗМИНОГЕН ПЛАЗМИН ФИБРИН Продукты деградации фибрина Стрептокиназа (белок, секретируемый гемолитическим стафилококком) «белок из плазмы» Система фибринолиза

ПЛАЗМИНОГЕН ПЛАЗМИН ФИБРИН Система фибринолиза Продукты деградации фибрина Активаторы плазминогена: тканевого типа урокиназного типа Активатор плазминогена тканевого типа постоянно секретируется из клеток эндотелия. При образовании тромба он сорбируется на поверхности фибриногена. Закрепленный на фибрине t-PA «ловит» плавающий в крови плазминоген и превращается его в плазмин. Образующийся при этом плазмин лизирует сгусток фибрина

ПЛАЗМИНОГЕН ПЛАЗМИН ФИБРИН Продукты деградации фибрина Активаторы плазминогена: тканевого типа урокиназного типа Один из ингибиторов плазмина: регуляция начальных этапов лизиса фибрина. В небольшом количестве ковалентно сшивается (фактором XIII) с фибрином в составе тромба, что обеспечивает задержку лизиса фибрина, пока не произошла репарация тканей α 2 -антиплазмин Активатор плазминогена тканевого типа постоянно секретируется из клеток эндотелия. При образовании тромба он сорбируется на поверхности фибриногена. Закрепленный на фибрине t-PA «ловит» плавающий в крови плазминоген и превращается его в плазмин. Образующийся при этом плазмин лизирует сгусток фибрина Система фибринолиза

Свертывание крови происходит: Быстро - благодаря особенностям работы свертывающей системы Локально - благодаря работе противосвертывающей системы Временно - благодаря работе системы фибринолиза (каскадные реакции, дублирование путей, положительные обратные связи…)

Связь систем регуляции состояния крови и тонуса сосудов Одни и те же факторы (NO, простациклин и др.) обеспечивают атромбогенность эндотелия и его антиконстрикторное действие Тромбин: расширение сосудов (через рецепторы на эндотелии) или сужение (через рецепторы на гладкой мышце). Активатор плазминогена тканевого типа: -запасается в симпатических нервах и секретируется из них при возбуждении; -увеличивает секрецию норадреналина из симпатических нервов. Мягкий стресс - активация фибринолиза (секреция активатора плазминогена тканевого типа). Жесткий стресс – одновременная активация гемостаза (повышение концентрации фактора VIII) и фибринолиза (слишком высокая протеолитическая активность плазминогена может быть причиной повреждения матрикса сосудистой стенки). t-PA в симпатических нервных волокнах В СЕРДЦЕ В АРТЕРИИ БРЫЖЕЙКИ