A szervezet folyadékterei, Homeostasis

Átírás

1 A szervezet folyadékterei, Homeostasis Bányász Tamás Az emberi test mint nyílt rendszer 1. Nyílt rendszerek: A szervezet anyag- és energiaforgalmat bonyolít a környezettel 2. Belsı környezet ( milieu intérieur, Claude Bernard ) 3. Homeostasis (Walter Bradford Cannon, 1926): A folyamat, mely a szervezet (belsı környezet) egyensúlyát biztosítja 1. Folyadékterek összetétele 2. Hımérséklet 3. Ph

2 Napi vízfelvétel és leadás (vízforgalom) Napi vízfelvétel: 2300 ml Napi vízleadás: 2300 ml 91% 62% 15% 9% Vízfogyasztás: 2100 ml Metabolikus termék: 200 ml 4% 4% 15% Insensibilis, Bır: 350 ml Insensibilis, Tüdı: 350 ml Izzadás: 100 ml Széklet: 100 ml Vizelet: 1400 ml Patológiás veszteség: vérzés hányás hasmenés...etc A szervezet folyadékainak összetétele 1. Electrolitok: A vízhez hasonlóan a táplálékkal felvett elektrolitoknak kell pótolniuk a veszteséget - Források: - Élettani viszonyok között: táplálék - Klinikai viszonyok között: parenteralis adagolás - Veszteségek - Élettani viszonyok között : vizelet, széklet, izzadság - Klinikai viszonyok között: hányás, hasmenés 2. Metabolizálódó komponensek: a szervezetben kémiai átalakuláson mennek kersztül. Pótlásuk a felhasználással kell, hogy egyensúlyt tartson. Források: megegyezik az elektrolitokéval 2

3 Koncentrációk mérésekor alkalmazott mértékegységek 1. Molalitás: Mol oldott anyag egy kg oldószerben 2. Molaritás (M): Mol oldott anyag egy liter oldatban (M=mol/liter). 3. Elektrokémiai Ekvivalens (Eq): A sók mint a NaCl vagy CaCl 2 pozitív és negatív ionokra disszociálnak (katio/anion). Egy ekvivalens az az ionizált anyagmennyiség amely egy molnyi protont (H + ) helyettesít vagy azzal asszociál. - Monovalens ionokra egy ekvivalens egyenlı a moláris mennyiséggel - Divalens kationok esetén egy ekvivalens fél molnyinak felel meg - A plazmakoncentrációk esetén figyelembe kell venni: - Az anyagok egy része nem disszociál maradéktalanul vagy fehérjékhez és egyéb plazmakomponensekhez kötıdhet (Ca 2+, billirubin etc) - A plazmatérfogatnak csupán 93% víz, a maradék 7% fehérje és lipid. is protein and lipid. Ezt a plazmavízre vonatkoztatott ionkoncentrációknál figyelembe kell venni, bár a jelentkezı hiba nem jelentıs. A Compartment fogalma Diffúziós barrier C1 C2 C3 3

4 Multicompartment rendszerek A szervezet víztereinek kompartmentjei 1. Intracelularis tér (sejtvíz): A testtömeg mintegy 36%-a 2. Extracellularis tér: A testtömeg mintegy 24%-a sok szubkompartmenttel - Plazmavíz: 3 L, a testtömeg ~ 4.5%-a. Az elsıdlegesen hozzáférhetı kompartment. - Interstitialis tér: 8 L, a testtömeg ~ 11.5%-a. A sejtek közvetlen környezete. - A maradék 6 L extracellularis tér több kistérfogatú szubkompartmentre oszlik, pl csontvíztér, transcelluláris tér, stb. - Patológiás kompartmentek (kóros folyadéktermelés) - Transsudatum: megemelkedett lokális vérnyomás - Átlátszó (víztiszta) folyadék - Nem tartalmaz proteint (Negativ Rivalta teszt) - Alacsony sőrőség - Exsudatum: fokozott membránpermeabilitás - Zavaros - Proteint tartalmaz (Positiv Rivalta teszt) - Magas sőrőség 4

5 A festékhígításos technika + = A B A A Térfogat = (B Térfogat * B Koncentráció) / A Koncentráció Ha az A térfogat >> B térfogat Festékhígításos technika egy kompartment esetén Indicator concentration (Arbitrary unit) Time Compartment 1 5

6 Festékhígításos technika két kompartment esetén Indicator concentration (Arbitrary unit) Time C1 C2 C1 with one compartment Semipermeable membrane Compartment 1 Compartment 2 Festékhígításos technika három kompartment esetén Indicator concentration (Arbitrary unit) C1 C2 C3 C1 with one compartment C1 with two compartment Time Semipermeable membrane Semipermeable membrane Compartment 1 Compartment 2 Compartment 3 6

7 A víz megoszlása a szervezet folyadéktereiben 60% Sejtvíz: 25 L Interstitialis víz: 8 L Tömöttrostos kötıszövet víztere: 3 L Plazmavíz: 3 L Csontvíztér: 2 L Transcellularis víztér: 1 L 19% 2% 5% 7% 7% A szervezet folyadéktereinek mérése Víztér Teljes víztér Extracellularis tér Intracellularis tér Plazma víztér Vértérfogat Interstitialis víztér Indikátor 3 H 2 O, 2 H 2 O, antipyrine 22 Na, 125 I-iothalamat, thisulphate, inulin Számítható: Teljes víztér Extracelluláris tér 125 I-albumin, Evans kék 51 Cr-jelölt vörösvértestek Számítható: Extracelluláris tér Plazma víztér 7

8 Az ozmózis jelensége C1 víz C2 Semipermeable membrane C1 < C2 1. Ozmotikus erık: Ha két kompartmentet amelye eltérı konecntrációjú oldott anyagot tartalmaznak féligáteresztı membrán választ el egymástól amely gátolja az oldott anyagok mozgásást de lehetıvé teszi a víz diffúzióját, akkor a koncentrációk kiegyenlítıdéséig vízmozgás jön létre a membránon keresztül. 2. Osmozis: Koncentrációkülönbség által kiváltott vízmozgás. 3. Ozmotikus koncentráció - ozmolaritás: az oldat egy literében lévı részecskék száma / moláris mennyisége (Osmol/l) - ozmolalitás: egy kilogramm oldószerben lévı részecskék száma / moláris mennyisége 4. Ozmotic nyomás: Az a nyomásérték amely képes meggátolni az ozmózist. - van t Hoff törvény: π = CRT Folyadékok ozmolaritása a plazma ozmolaritásához viszonyítva 1. A plazma ozmolaritásának élettani értéke: 286 mosmol/l ( ) - Isotóniás (izozmotikus) oldat: ozmotikus koncentrációja az plazma élettani ozmotikus koncentrációs tartományában van 2. Nem élettani ozmolaritású oldatok - Hypotóniás (hypozmotikus): π < 280 mosmol/l - Hipertóniás (hyperozmotikus): π > 280 mosmol/l 3. A szervezet különbözı folyadektereinek ozmolaritása kismértékben eltér. - A plazma ozmolaritása mgasabb mint az interstitium ozmolaritása (Starling erık) - A bır alatt a szubatmoszferikus nyomás a folyadékok felszívódásást okozza. Kevesebb mint 1 Hgmm pozitív nyomás elegendı nagy térfogatok injektálására a subcutisba. - A szervezet legtobb természetes üregében ahol fennáll a folyadékegyensúly a környezı szövetekkel szubatmoszferikus hidrosztatikai nyomást mérhetünk (Epiduralis tér: -4 to -6, Izületi terek: -4 to -6, Intrapleuralis tér: -8 Hgmm) Nem izotóniás oldatok s.c., i.m. (de nem i.v.!) injekciója fájdalmas 8

9 A szervezet víztereinek patológiás változásai 1.: A teljes víztér 1. Hypervolaemia: a keringı vértérfogat megnövekedése 2. Hypovolaemia: a keringı vértérfogat csökkenése 3. Megnövekedett ECF tér: Víz vagy oldatok nagymértékő felvételét követıen jön létre (Vízmérgezés). A plazma ozmolaritása lehet normális, magas, vagy alacsony. Amíg az extracelluláris tér ozmolaritása normális, a sejttérfogat sem változik. 4. Csökkent ECF tér: Hányás, hasmenés, égés akut következménye lehet. Serkenti az ADH termelést, szomjúságot okoz, tünetei hasonlóak a dehidráció tüneteihez. 5. Dehydráció (exiccosis): Csökkent ECF térfogat jelentıs vízvesztés következményében. A plazma ozmolaritása fokozott. Hypovolemiat okozhat. A szervezet víztereinek patológiás változásai 2.: Elektrolitok 1. Hypernatraemia: Általában csökkent intracelluláris térfogat jele (a sejtek zsugorodnak, funkciójuk károsodik, idegsejtek fokozottan érzékenyek) 2. Hyponatraemia: Általában megemelkedett intracelluláris térfogat jele (sejtduzzadás) 3. Hyperglycaemia: vízretencióra vezethet következetes hyponatraemiával 4. A K, Ca 2+ és Mg 2+ koncentráció változásai nem vezetnek a vízterek tárfogatának megváltozására (de számos egyéb veszélyük van!!!). 9

10 A szervezet víztereinek patológiás változásai 3.: Ozmolaritás 1. Megemelkedett extracellularis ozmolaritás: 1. Fokozott vízvesztés (perspirátio insensibilis!!!!) 2. Fokozott izzadás. Normális viszonyok között az izzadság csak kevés nátriumot tartalmaz. 3. Diabetes insipidus (centralis vagy nephrogen). 2. Csökkent extracellularis ozmolaritás: 1. Fokozott vízfelvétel 2. Inappropriate ADH Secretion (SIADH) szindróma. A fokozott ADH termelés vízretencióra vezet hyponatraemiaval és koncentrált vizelet ürítésével. A szervezet víztereinek patológiás változásai 4.: Terápia 1. A terápiás célból alkalmazott folyadékok ozmolaritását illeszteni kell a plazma aktuális ozmolaritásához 1. Isotóniás oldat: a sejttérfogatot nem változtatja meg. 2. Hypertoniás oldat: csökkenti a sejttérfogatot. 3. Hypotoniás oldat: növeli a sejttérfogatot. 2. Leggyakrabban használt i.v. oldatok: 1. Dextrose oldat: gyorsan metabolizálódik, növeli az extracelluláris teret és csökkenti az ozmolaritást. 2. Krisztalloidok / Ringer: különbözı koncentrációban kerülnek felhasználásra az igénytıl függıen (0.2%, 0.9% and 5%) 3. Dextrose / Ringer: változó konentráció-kombinációk térfogat és kalória pótlásra 4. Plazma expanderek: Hipertóniás, nem membránpermeábilis makromolekulákat (Dextran, mannitol, inulin) tartalmazó oldatok. A makromolekulák a vérpályában maradnak és vizet vesznek fel az extracelluláris térbıl. 10

11 A vér Fizikai jellemzık - Térfogat (80 ml/testsúlykg) - Férfiben: 5-6 l. - Nıben: 4-5 l. - A víznél 5x viszkózusabb - ph között (enyhén lúgos) - A színe élénkpirostól (oxigenált) mélyvörösig (deoigenált) terjed A vér összetevıi 1. Alakos elemek (37-54 %) - Vörösvértest (erythrocita): 99.9% - Fehérvérsejt (leucocita): <0.1% - Vérlemezke (thrombocita): <0.1% 2. Plasma (46-63%) - Víz: 93% - Oldott anyag: 7% 11

12 A vér funkciói 1. Transzport funkció (belsı környezet) Oxigén & széndioxid Vörösvértest (Haemoglobin) Plasma (víz - bikarbonát) Tápanyagok (GI tractus Raktárak - Sejtek) Raktározás Puffer Salakanyagok (anyagcsere végtermékek, fölös víz és ionok) Hormonok (A belsı elválasztású mirigyek termékei) Hı Magas fajlagos hıkapacitás A szöveti véráramláson keresztül a hıtranszport is regulálódik 2. Védı funkció Immun funkció Fehérvérsejtek Antitestek Véralvadás A plasma összetétele Plasma Víz (93%) Plasma Proteinek (6%) Albumin (60%): Fenntartja az oncoticus nyomást, transport funkció Globulin (35%): Immun funckció & transport Fibrinogen (4%) (Serum!!!!) Regulatorikus proteinek, hormonok Egyéb oldott anyagok (1%) Electrolytok (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3-, HPO 4 2-, SO 4 2- ) Organikus tápanyagok (lipidek, szénhidrátok, aminosavak) Organic végtermékek (urea, húgysav, creatinin, bilirubin, ammonium ion) 12

13 A vörösvértestek életciklusa 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 Haemostasis Bányász Tamás 20

21 Haemostasis 1. A sérült érfalon keresztüli vérvesztés megakadályozása 2. A szöveti regeneráció lehetıvé tétele 3. Három fı fázisa: 1. Vascularis fázis 2. Vérlemezke (Thrombocyta) fázis / Fehér thrombus képzıdés 3. Koagulációs fázis 1. fázis: Vascularis fázis Érsérülés Simaizom kontrakció az erek falában (vascularis spasm) Érátmérı Vérzés csökken 21

22 A vascularis fázis jellemzıi - Legrövidebb reakció idı (A sérült érfal azonnali reakciója) - Idıtartama ~ 30 perc - Endothel reakció indítja el - Az endothel sejtek reakciói: - Az endothel sejtek kontrakciója szabaddá teszi a basalis membránt (koagulációs fázis) - Az endothel sejtek tapadóssá válása (kapillárisok-kiserek záródhatnak) - Humoralis faktorok felszabadulása facilitálja a várlemezke és koagulációs fázist (ADP, prostacyclin és szöveti faktorok) - A kapillárisok, vénák és arteriák reakciója eltérı lehet - A vascularis fázis hatékonysága függ a sérülés jellegétıl (kiterjedés, orientáció,anatómiai helyzet...stb) 2. fázis: Thrombocyta fázis / fehérthrombus képzıdés Thrombocyta adhesio a subendotheliumhoz érsérülést követıen Endothelium Thromocyták Aktiváció & kitapadás Rögzülés Aggregáció Sub-endothelial matrix 22

23 A thrombocyták élettani jellemzıi - Thrombocyta szám: 350,000/mm 3 (150, ,000) - Csontvelıi megacaryocyták termelik - Átlagos élettartam a vérben: 8-12 nap - Hemostasysban vesznek részt A thrombocyták morfológiája Lapos, korong alakú képzıdmények 1-4 µm átmérıvel Nincs mag, vagy más sejtszervecske, de van: nagyszámú granulum Alfa granulumok Thrombocytánként nagymérető ( nm) granulum Nagyszámú alvadási faktort, (von Willebrand factor, fibrinogen, Factor V-XI- XIII), gyulladási faktort, növekedési faktort és chemokineket stb tartalmaznak Aktiváció során kiválasztódnak Dense granulumok Thrombocytánként 3-8 kismérető (<150 nm) dense granulum magas Cafoszfát tartalommal Tartalmuk ADP (nem metabolikus termék!!!!), adhéziós molekulák, serotonine stb Aktiváció során kiválasztódnak Lysosomák 23

24 Thrombocyta adhézió Adhéziós molekulák a thrombocyta felszínén: P-selectin, Glycoproteinek, collagen receptorok Adhéziós faktorok az érfalban Collagen von Willebrand Factor (vwf) Egyéb subendothelialis matrix komponensek: laminin, fibronectin, vitronectin stb Thrombocyta adhéziót gátló endogén tényezık Endothelialis felszín Endothelialis faktorok: NO, prostacyclin, Ecto-adenosine diphosphatase Thrombocyta aktiváció 1. Az érsérülést követıen ~15 másodperccel aktiválódnak 2. Felszíni receptoraihoz nagyszámú Thrombocyta Activációs Faktor kötıdhet(collagen, Thromboxan A2, Thrombin, Fibronectin, ADP, Laminin, cathecolaminok...) 1. PAF kötıdik a felszíni receptorokhoz 2. Többszörös intracelluláris szignalizáció: G-proteinek, Ca 2+, PLC, DAG, IP Cytosolicus Ca Morfológiai és funkcionális változások 3. Az aktivált thrombocyta aktiváló faktorokat bocsájt ki erısítés Thrombocyta Activáció 24

25 Thrombocyta Aggregáció Aggregáció: thrombocyták egymáshoz kapcsolódása Inaktív integrinek / adhéziós complexek (GPIIb/IIIa) találhatóak a nyugvó thrombocyta felszínén A thrombocyta aktiváció konformációs változást eredményez a GPIIb/IIIa komplexban (inside out signaling) Az aktivált GPIIb/IIIa fibrinogént köt (vwf, vitronectin) A kötött fibrinogén ligandként hatva összekapcsolja a GPIIb/IIIa komplexet a cytoskeletonnal (outside in signaling) A fibrinogén hidakon keresztül a thrombocyták kapcsolódnak Hemostasis, 3. fázis: Koagulációs fázis Általános jellemzık 1. Az érsérülést követıen ~ másodperccel kezdıdik 2. Enzimek aktivációs kaszkádja amely végül a vízoldékony Fibrinogen-t oldhatatlan Fibrin-né alakítva egy térhálót hoz létre amely a fehérthrombus-ra tapad, növekedése közben magába zárja a sejtes elemeket, majd alvadékot hozva létre zárja a sérülést. 25

26 Koagulációs fázis: alapelvek - Az alábbi alvadási faktrok szükségesek: - 11 különbözı protein, legtöbbjük a májban termelıdik. - Ezek a proteinek általában proenzimek, amelyek aktiválódásuk után az alvadási folyamat kulcslépéseihez szükségesek - Egyes alvadási faktorok szintézise K vitamint igényel - Ca 2+ - A koagulációs kaszkádban enzimek aktiválnak proenzimeket. A proenzim aktivációja rendszerint egy olyan enzimet eredményez amely egy újabb proenzimet fog aktiválni (láncreakció / aktivációs kaszkád). - Három kaszkád mőködik az véralvadásban: - A fı fázis: A fibrin térháló kialakítása - Intrinsic útvonal: A véráramon belül aktiválóddik - Extrinsic útvonal: Extravasalis tényezık aktiválják - A véralvadék létrejöttét követıen azonnal aktiválódnak a fibrinolyticus folyamatok (a sérült érfal regenerációjával párhuzamosan). A három kaszkád viszonya Intrinsic útvonal Extrinsic útvonal Fıfázis 26

27 Relationship of the three cascades Intrinsic pathway Extrinsic pathway Common pathway Extrinsic útvonal: szöveti aktiváció VII Tissue Factor - Az extravascularis szövetekbıl vagy endothel sejtekbıl szöveti faktor szabadul fel. - Minél nagyobb a szövetkárosodás annál nagyobb mennyiségő szöveti faktro szabadul fel. - A szöveti faktor kombinálódik Ca 2+ -al és egy alvadási faktorral (VII faktor) és - Facilitálja a VII VIIa átalakulást - Aktiválja a VIIa - t X VIIa TFPI Xa 27

28 Intrinsic útvonal: contact aktiváció XII Prekallikrein HMWK contact activation - A sérülés helyén szabaddá váló XIIa Kallikrein hidrophyl közeg (pl collagen rost, aktivált thrombocyta, vagy bármilyen idegen felszín) aktiválja a proenzimeket (Factor XII) Primary complex XI XIa VIII XII, XIa, Xa, thrombin IX IXa VIIIa PL Ca 2+ Tenase complex X Xa Közös útvonal: A fibrinháló kialakulása Prothrombinase complex (Xa, Va, PL, Ca2+) Fibrinogen Prothrombin Thrombin Fibrin monomer XIII - Az intrinsic és extrinsic útvonal végén létrejön a Prothrombinase komplex - Kulcslépései: A sejtfelszínhez kötött Prothrombin hasítása a lánc két különbözı pontján.. -. majd a Thrombin átalakítja a vízoldékony Fibrinogent oldhatatlan Fibrinné és Fibrin 3D térhálót hoz létre amely magába ágyazza a sejtes elemeket XIIIa Fibrin polymer Cross linked fibrin 28

29 A koagulációs kaszkád Összjáték az Intrinsic és Extrinsic útvonalak között 1. A sérült véredény mindkét útvonalat aktiválja 1. Extrinsic útvonal: Szöveti Thromboplastin 2. Intrinsic útvonal: Hydrophyl felület 2. Az extrinsic útvonal gyorsabban aktiválódik (aktiváló szubsztrát az exravasalis térbıl): gyorsan képzıdı kistérfogatú alvadék 3. Az intrinsic útvonal egy hosszabb/összetetteb kaszkád nagyobb erısítési tényezıval: lassabb de erısebb válaszreakció. 4. A két kaszkád additív jelleget mutat 29

30 Mi történik az alvadék létrejötte után: 1. A thrombus retrakciója - A fibrinháló létrejöttekor a fibrin hozzátapad a sérült érfalhoz, az erythrocytákhoz és thrombocytákhoz. - A thrombocyták aktiválódnak és a thrombus összehúzódik, ezzel: - Összehúzva az érsérülést ezzel csökkentve a rés nagyságát, a vérzés mértékét valamint stabilizálva a sérült szöveteket - Csökkentve a sérült terület nagyságát megkönnyítve a fibroblastok, simaizomsejtek és endothe sejtek számára a szöveti rekonstrukciót. Mi történik az alvadék létrejötte után: 2. Fibrinolysis - A sérült terület gyógyulásával az alvadék lebontásra kerül (fibrinolysis) - A folyamat során a Plasminogen-t két enzim aktivál(hat)ja - Thrombin: a fıfázis eleme - Szöveti plasminogen activator: a sérült szövetekbıl szabadul fel - A plasminogen plasmin-ná alakul amely lebontja a fibrinhálót ezzel fellazítva az alvadék szerkezetét Fibrinogen Trombin Alvadék, Fibrin háló Plasmin Fibrin fragmentumok Coagulation Fibrinolysis 30

31 Pathologiás aspestusok 1. Hemophilia / megnyúlt alvadási idı 1. Hemophilia A: A VIII Factor hiánya okozza. A leggyakoribb veleszületett alvadási zavar (83%). X kromoszómához kötött. 2. Hemophilia B: IX Factor defektus, ugyancsak X kromoszómához kötött 2. Fokozott koagulációs tendenciák 1. Thrombus & Embolus 1. A thrombus a véredények belsı felszínén képzıdik a sérült területeken kialakuló plakkokon. 2. Embolus: A véráram által elsodort, leszakadt Thrombus. 3. Fokozott thrombocyta activáció / aggregáció : stroke, MI 31

32 VÖRÖS VÉRSEJTEK (ERITROCITÁK) Benkı Szilvia ERITROCITÁK Fı jellemzıik Differenciáció és érés Differenciáció és érés szabályozása Klinikai aspektusok vércsoportok (ABO, RhD) 32

33 A vörösvértestek (erytrocyták) tulajdonságai 1. Koncentrációjuk a vérben: 4-6 millió/mm 3 vagy ul (4-6 T/l) 1. Nemi különbségek 2. Nagy egyedi eltérések 2. Biconkáv alak 1. Nagy felulet 2. Lehetıvé teszi a deformálódást 3. Leegyszerősített sejt 1. Nincs sejtmag nem osztódik (átlagos élettartam: 120 nap) 2. Nincs riboszóma nincs protein szintézis 3. Nincs mitochondrium nincs anyagcsere 4. Haemoglobin transzport (280 millió haemoglobin molekula/sejt) 1. Magas szénsavanhydráz tartalom 2. Magas HCO 3- /Cl - pumpa aktivitás No mitochondria GLUT1 Red blood cells Vércukorszint!! Glycolysis: in the cytosol Tricarboxylic acid (TCA) cycle : in the mitochondria 33

34 A vörösvértestek (erytrocyták) tulajdonságai 1. Koncentrációjuk a vérben: 4-6 millió/mm 3 (4-6 T/l) 1. Nemi különbségek 2. Nagy egyedi eltérések 2. Biconkáv alak 1. Nagy felulet 2. Lehetıvé teszi a deformálódást 3. Leegyszerősített sejt 1. Nincs sejtmag nem osztódik (átlagos élettartam: 120 nap) 2. Nincs riboszóma nincs protein szintézis 3. Nincs mitochondrium nincs anyagcsere 4. Haemoglobin transzport (280 millió haemoglobin molekula/sejt) 1. Magas szénsavanhydráz tartalom 2. Magas HCO 3- /Cl - pumpa aktivitás A Haemoglobin tulajdonságai 1. Szerkezet 1. Negyedleges szerkezet: α 2 ß 2 2. Alegységek: : 1 Haem + 1 globin 3. Minden haem alegység tartalmaz 1 vas iont ( ) 2. Funkció 1. Oxigen kötés és transzport 2. CO 2 kötés és transzport 3. Haemoglobin koncentráció a vérben 1. Gyermekkorban: g/l 2. Felnıtt férfi: g/l 3. Felnıtt nı: g/l 34

35 A Haemoglobin tulajdonságai 1. Szerkezet 1. Negyedleges szerkezet: α 2 ß 2 2. Alegységek: : 1 Haem + 1 globin 3. Minden haem alegység tartalmaz 1 vas iont ( ) 2. Funkció 1. Oxigen kötés és transzport 2. CO 2 kötés és transzport 3. Haemoglobin koncentráció a vérben 1. Gyermekkorban: g/l 2. Felnıtt férfi: g/l 3. Felnıtt nı: g/l A vvt-k kialakulása 35

36 Vörös csontvelıi eredet Fıként a lapos csontok (csípı, mellcsont, koponya, borda, gerinc vagy a csöves csontos proximális végének szivacsos állománya VVT-k fejlıdése (HSC) - proliferate - self-renewal (CMP) (CLP) 36

37 Erythropoesis Az erythrociták képzése 1. Az erythropoiesis helye: vöröscsontvelı (köbös és lapos csontok) 2. Kb. 7 nap 3. Az eythropoiesis sebessége: 2.5 millió vvt/másodperc Totipotens sejt vagy Stem cell Lymphoid sejt Multipotent Stem cell Proerythroblast Korai erythroblast 1 fázis: riboszóma szintézis Késıi erythroblast Normoblast Reticulocyta 2 fázis: Haemoglobin akkumuláció 3. fázis: A mag kilökıdése Erythrocyta MHC I eltávolítás! 37

38 Az erythropoiesis sebességét meghatározó tényezık 1. A szervezet általános tápláltsági állapota 2. Erythropoietin 3. Vas 4. B 12 Vitamin Az erythropoiesys sebességét meghatározó tényezık 1: Erythropoietin Az erythropoietin szekréció szabályozása Eritropoetin: vesében termelıdik Csökkent O 2 igény (hypothyreosis) Ösztrogén - Anaemia - Hystotoxicus hatások - Csökkent véráramlás - Csökkent O 2 szaturáció a vérben - Fokozott O 2 igény (Hyperthyreosis) ACTH - AC szteroidok - Androgenek + Erythropoiesis (Hgb szintézis) - Hypoxia (vesében) + Fokozott erythropoietin elválasztás (génexpressziós szinten szabályozott) 38

39 Az erythropoiesys sebességét meghatározó tényezık 2: Vas Teljes vas tartalom egy felnıttben: 3-4g. Ennek 2/3-a a vvt-k hemjében. 8. A vas megoszlik a szövetekben 7. A májban a vas Apoferritinhez kötıdve mint Ferritin raktározódik Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe A gyomorba a vas Fe 2+ és Fe 3+ formában kerül Fe 3+ Fe Fe 3+ Fe 2+ átalakulás HCl hatására Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe 2+ Fe A Fe 2+ Gastroferritinhez kötıdik 4. A gastroferritinhez kötött vas a vékonybélbe kerül 6. A vas a vérben transferrinhez kötıdik 5. A vas felszívódva a véráramba kerül Az erythropoiesys sebességét meghatározó tényezık 3: Vitamin B 12 (kobalamin) vízoldékony korrinoid győrő porfirinvázhoz hasonló csak néhány baktérium és protozoa képes szintetizálni (bélbaktériumok jelentısége!) -Növények nem tartalmazzák(vegetáriánusok!) - hús, máj, tojás, tej - nikotin csökkenti a felszívódást (dohányzás!) 39

40 Az erythropoiesys sebességét meghatározó tényezık 3: Vitamin B 12 (kobalamin) R-protein (nyálban, gyomorban) B 12 Intrinsic factor (gyomorban) B 12 B 12 Transcobalamine II B 12 B12 B 12 B 12 B12 B 12 Pancrease protease B 12 B 12 B 12 B 12 B 12 B 12 B 12 B 12 distal ileum Transports into and out of the blood stream goes through the enterocytes by endocytosis Erythropoietic fac és folsav tors 3: Vitamin B 12 és folsav B 12 B 12 B12 B 12 5 methyl THF Homocysteine B 12 B12 B 12 B 12 B 12 THF Methionine 5-10 methylene THF DHF RNA [Uracil] {protein synthesis} DNA (Thymine) {Cell division} 40

41 Vérsejtszámok A vérben található sejtes elemek számának meghatározása Az egyik leggyakrabban alkalmazott laboratóriumi teszt. A különbözı betegségekben jelentıs változás következik be a vérsejtek abszolút számában, vagy azok arányaiban. Pontosan csak vénás vérbıl határozható meg. Meghatározható manuálisan (Bürker kamra) vagy mőszeresen. Complete Blood Count (CBC) Percentage Cell number/l WHITE BLOOD CELLS leukocytes neutrophil granulocytes eosinophil granulocytes basophil granulocytes lymphocytes monocytes RED BLOOD CELLS erithrocytes PLATELETS thrombocytes x x x l x x x x x

42 Hematocrit Definíció: a sejtes elemek (~vvt) térfogataránya a teljes vérben Normál érték: - Férfiak: 46% (40-54) - Nık: 42% (37-47) Meghatározás: centrifugálással elkülönítjük az alakos elemeket a plazmától Diagnosztikus jelentısége Alacsony Hct: anaemia Magas Hct: Polycythemia / dehydration 36 mm 80 mm x 100 = 45% throbocytes A vörösvérsejtszám változásai (pathologias aspektusok) - Emelkedett vvt szám: Polycythemia - Csökkent vvt szám: Anaemia - Csökkent erythropoiesis - Vashiány - B 12 hiény - Aplasticus anaemiák / csontvelı betegségek - Fokozott erythrolysis - Haemolysis - Haepatosplenomegaly - Vérzés - Acut (sérülés) - Chronicus (GI vérzések) - Menstruáció - Terhesség / szülés 42

43 Polycythemia - Emelkedett haematocrit normal vértérfogattal - Pathomechanismus: - Primaer: Kontrollálatlan erythropoiesis a csontvelıben (Polycythemia Rubra Vera) vagy tumor - Secondaer: Kórósan megemelkedett erythropoietin termelés (pl localis hypoxia, tumor) - Keringésélettani hatás: Megemelkedett haematocrit és TPR - Therapia: - Hagyományos (inkább csak történeti érdekesség): Venasectio - Jelen: a pathologias stimulus megszüntetése vagy az erythropoiesis közvetlen gátlása Anaemiak osztályozása (festékindex alapján) 1. Hypochrom (vashiányos vagy hypochrom microcytaer anaemia) 2. Hyperchrom (anaemia perniciosa) 3. Normochrom (aplasticus anemia) 4. Egyéb típusok 43

44 Anaemiák 1: Vashiányos vagy Hypochrom anaemiak - Patomechanismus: Vashiány - Vasbeviteli vagy felszívódási zavar - Fokozott vasszükséglet(terhesség, szoptatás, gyermekkori gyors növekedési zavarok) - Symptomák: nem specifikusak - Laboratóriumi jelek: - Csökkent HCT, Hgb, MCV, MCH - Alacsony ferritin és vas szint a serumban - Fokozott vaskötı kapacitás (TIBC) a vérben - Therapia: Vasbevitel (Oralis, ritkán i.v.) Anaemia 2: Hyperchrom (megaloblastos) anaemia - Pathomechanismus: B 12 (vagy extrem ritkán folsav) hiány - Valójában Intrinsic factor hiány (Primaer B 12 hypovitaminosis NINCS) - Primaer - Secondaer (hypaciditas, anaciditas, alcoholism, tumor.. etc) - Symptomák: - Neurologiai: neuritis, dementia - Nem specifikusak: súlycsökkenés, sápadtság, hasmenés, stomatiotis - Laboratórium jelek: - Csökkent (néha extreme módon alacsony) vvt szám, HCT, Hgb - Fokozott MCV, MCH - Periferiás kenetben: Macrocytosis - Therapia: - Parenteralis (!!!!!!) B 12 bevitel - Folsav, vas, C vitamin 44

45 Anemia 3-4: Normochrom és egyéb típusok - Hemorrhagiás: Acut vagy chronicus vérvesztés (GI/urogenitális tractus...stb) - Hemolyticus: A vvt-k életideje lecsökken - Abnormális haemoglobin szintézis - Bacterialis/viralis infectio, autoimmun betegségek - Toxinok - Aplasticus: Csökkent haemopoiesis csontvelıbetegség miatt - Tumor / immunbetegség - Csontvelıpusztulás (fertızés, ionizáló sugárzás, drogok, mérgek) - Sarlósejtes vérszegénység: A haemoglobin ß láncban bekövetkezett mutáció - A mutáció következtében a haemoglobin oldékonysága csökken hypoxiában vagy alacsony ph értéken sickle cell formation - Fokozott malária rezisztencia - Thalassaemia - A Hgb gén regulatorikus szakaszán bekövetkezett mutació miatt az adott lánc csökkent szintézise, esetenként teljes hiánya - Mediterrán területeken magas incidencia - Fokozott malária rezisztencia Vércsoportok 45

46 Terminológia - Vércsoport: A vérminták osztályozása a vvt-k felszínén található (vagy onnan hiányzó) öröklött antigén sajátságú makromolekulák (proteinek, szénhidrátok, glycoproteinek vagy glycolipidek) alapján - Agglutináció: a vvt-k kicsapódása nem csoportazonos vérminták keveredése esetén (precipitáció, koaguláció) - Agglutinin: agglutinációt okozó anyag a plazmában(antitest=ellenanyag) - Agglutinogén: antigén sajátságú anyag amely agglutinin (ellenanyag) termelıdést vált ki - Transzfúzió: vérátömlesztés, a leggyakrabban alkalmazott szervtranszplantáció Vércsoport rendszerek 1. ABO 2. Rh 3. MNS (M+ & N+) 4. Kell (K+ & K-) 5. Lewis (Le a & Le b ) etc 46

47 ABO vércsoport antigének RBC Fuc - Fucose GalNAc - N acetyl-galactosamine Gal - Galactose Glu - Glucose Defined by specific enzymes inherited as co-dominant genes (Mendelian rules) AB0 rendszer - H-gén: H-transferase enzimet kódol, ami fukózt kapcsol a galaktózra általános minden vértípúsban - A-gén: Specifikus transferáz enzimet kódol, ami N-acetyl-galaktózamint kapcsol a galaktózra - B-gén: Specifikus transferáz enzimet kódol, ami galaktózt kapcsol a galaktózra - 0-gén: Inaktív enzimet kódol Kodomináns öröklıdés Fenotípus (genotípus) A (AA or A0) B (BB or B0) AB (AB) 0 (0) 47

48 Az AB0 rendszer agglutininjei 1. A születés után közvetlenül az újszülött plazmája sok esetben nem tartalmaz A/B agglutinineket. Az agglutinin-termelés a 10-ik életévben éri el maximumát majd fokozatosan csökken. 2. A táplálékkal a szervezetbe kerülı baktériumok fala A/B agglitinogeneket tartalmaz. 3. Az A/B agglutininek IgM és IgG immunoglobulinok Vércsoportok ABO-vércsoportrendszer H antigén 48

49 Vércsoportok ABO-vércsoportrendszer H antigén (zérum - ellenanyag!!) AB0 system (vvt- antigén!!) ELMÉLETILEG! hemolízis veseelégtelenség halál 49

50 Rh rendszer Rh rendszer Két génpár többszörös allélkombinációkkal 1. RhD: erısen immunogén - D antigént határoz meg (416aa 12 membránt keresztezı szegmenssel) - Egyetlen allél, a D antigén deléció vagy mutáció eredményeként vagy jelen van (D+) vagy hiányzik (D-) 2. RhCE: nagyon gyengén immunogén - 97%-ban identikus az RhD-vel - Két antigén többféle kombinációját határozza meg (CE, Ce, ce, ce) - Az E és e egyetlen aa-ban különbözik a negyedik EC hurkon : Pro226Ala - A C és c négy aa-ban különbözik a második EC hurkon, de csak egyetlen aa található az EC oldalon: Ser103Pro A két gén nagyon közel helyezkedik el egymáshoz ugyanazon a kromoszómán (1p34-p36) ami megnöveli az egyes génszakaszok kicserélıdésének lehetıségét nagyszámú polimorf hibridprotein megjelenését eredményezve. 50

51 Rh rendszer Két génpár többszörös allélkombinációkkal PROBLÉMA: - Rh- egyénnek Rh+ vért adnak - terhesség Rh fenotipusok, agglutinogének 1. Rh+: anti-d ellenanyaggal reakciót adó agglutinogen jelenléte jellemzi 2. Rh-: anti-d ellenanyaggal reakciót adó agglutinogen hiánya jellemzi. - C vagy E ellenanyagok Rh- negatív személyben inkompatibilis transzfúzió esetén enyhébb lefolyású transzfúziós reakciót eredményezhetnek 3. Nágyszámú nem típusos, vagy átmeneti forma ismert az Rh+ és Rhközött: - Gyenge D - Parcialis D (D mosaic) - RhCE-n expresszált D epitope - Etc... 51

52 Az Rh rendszer agglutininjei (ellenanyagai) 1. Rh- egyén plazmájában mindaddig nincsenek anti-d agglutininek (ellenanyag), amíg Rh+ vvt-t nem találkozik az immunrendszere!!! 2. Az anti-d agglutinin termelıdés mértéke az inkompatibilis transzfúziók számával arányosan nı 3. Az anti-d agglutininek képesek áthatolni a placentán a magzatban agglutinációt/haemolysist okozva (Erythroblastosis fetalis) Rh vércsoportrendszer Rh+: van D antigén / nincs anti-d antitest Rh-: nincs D antigén / eredetileg nincs anti-d antitest 52

53 Rh vércsoportrendszer Rh+: van D antigén / nincs anti-d antitest Rh-: nincs D antigén / eredetileg nincs anti-d antitest - második immunválasz során termelıdik - átjut a placentán - elsı immunválasz során termelıdik - nem jut át a placentán 53

54 Transfúziós szabályok A GYAKORLATBAN! - Teljes vér transfúziójára csak extrém ritka esetekben kerül sor - Kizárólag csoportozonos (AB0/Rh) vért transfundalunk - NINCS Univerzális donor vagy Univerzális akceptor 54