Стволовая кроветворная клетка

(предшественница всех форменных элементов крови)

↓

Полипотентная клетка-предшественница миелопоэза

(может дифференцироваться в любую клетку миелоидного ряда: эритроцит, эозинофил, базофил, нейтрофил, моноцит, тромбоцит)

↓

Взрывообразующая единица эритроидного ряда

(начальная клетка, вступившая на путь эритролоэза, отделена от конечной стадии дифференцировки 12 делениями)

Интерлейкин-3 →↓

Унипотентная клетка-предшественник эритроцитов

(клетка, способная дифференцироваться только в одном направлении)

Эритропоэтин →↓

Проэритробласт и эритробласт

↓

Ретикулоцит

↓

Эритроцит

Количество эритроцитов

Организм взрослого человека содержит около 25*10¹² эритроцитов.

Концентрация эритроцитов у мужчины составляет 3,9*10¹² - 5,5*10¹² /л, у женщины - 3,7*10¹² - 4,9*10¹²/л.

Более высокое содержание эритроцитов у мужчин обусловлено стимулирующим эритропоэз влиянием андрогенов. Женские половые гормоны, наоборот тормозят эритропоэз.

Увеличение числа эритроцитов называют эритроцитозом (эритремией), а уменьшение - эритропенией (анемией). Они бывают абсолютными и относительными.

Абсолютный эритроцитоз (увеличение числа эритроцитов в организме) - наблюдается при снижении барометрического давления (на высокогорье), у больных с хроническими заболеваниями лёгких и сердца вследствие гипоксии, которая стимулирует эритропэз.

Относительный эритроцитоз (увеличение числа эритроцитов в единице объёма крови без увеличения их общего количества в организме) - наблюдается при сгущении крови (при обильном потении, ожогах, холере и дизентерии). Он возникает также при тяжёлой мышечной работе вследствие выброса эритроцитов из кровяного депо.

Абсолютная эритропения развивается вследствие пониженного образования, усиленного разрушения эритроцитов или после кровопотери.

Относительная эритропения возникает при разжижении крови за счёт быстрого увеличения жидкости в кровотоке.

Старение и гибель эритроцитов

Эритроциты не содержат ядра и поэтому не способны к самовоспроизведению и репарации возникающих в них повреждений.

При старении в эритроцитах:

1. Уменьшается активность ферментов гликолиза и ПФШ, в частности, гексокиназы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Нарушается процесс образования АТФ, НАДН₂, НАДФН₂.

2. Снижение активности Na⁺, К⁺АТФ-азы и увеличение проницаемости мембраны сопровождается выходом ионов калия в плазму и увеличением в эритроцитах содержания натрия.

3. Уменьшение содержания 2,3–ФГК, ухудшает отдачу О₂ тканям.

4. Увеличивается чувствительность к осмотическому давлению и механическим воздействиям.

5. Снижение активности ферментов антиоксидантной системы способствует активации ПОЛ. Полиненасыщенные жирные кислоты выгорают, мембрана становится жёсткой, ломкой, в ней остаются только тугоплавкие липиды и холестерин.

6. Снижение активности метгемоглобинредуктазной системы способствует накоплению в эритроцитах метгемоглобина и нарушению их газообменной функции.

7. при деградации белков в плазмолемме появляются рецепторы к аутоантителам (Jg G1, Jg G2), которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз.

8. в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот, определяющих отрицательный заряд оболочки. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы в сферическую форму. Стареющие эритроциты меньше диаметром и обладают полиморфизмом.

В результате выпадения или нарушения одного из звеньев ферментативных реакций наступают необратимые изменения, которые приводят к разрушению эритроцитов.

Эритроциты циркулируют в крови около 120 дней и потом разрушаются макрофагами в печени, селезёнке и костном мозге. В сутки обновляется 1% эритроцитов, т.е. в течение одной секунды в кровоток поступает около 2 млн эритроцитов.

Особенности метаболизма эритроцитов при консервировании

Консервирование крови – это комплекс воздействий на кровь, направленных на сохранение ее в течение длительного срока вне организма в полноценном состоянии, пригодном для трансфузии.

Во время хранения крови в эритроцитах продолжают происходить процессы обмена веществ, в результате которых уменьшаются запасы глюкозы, накапливается молочная кислота, снижается рН и ферментативная активность ферментов, уменьшается концентрации АТФ, 2,3-ДФГ, повышается сродство гемоглобина к кислороду, нарушается работа антиокисдантной и трансмембранных систем.

спонтанный гемолиз эритроцитов.

В результате происходящих изменений эритроцит получает повреждения, которые могут быть обратимыми и необратимыми.

Признаками обратимых повреждений эритроцитов являются:

уменьшение содержания АТФ до 50%;
резкое снижение концентрации 2,3-ДФГ;
выход ионов калия из клеток.

Признаками необратимых повреждений эритроцитов являются:

снижение концентрации АТФ на 80 – 90%;
проникновение внутрь клетки Са²⁺;
истощение запасов липидов в клеточной мембране;
сфероцитогенез;
гемолиз. Он начинается с середины третьей недели хранения эритроцитов.

Кровь, в которой присутствуют признаки необратимых повреждений эритроцитов, непригодна для трансфузии.

Для увеличения времени хранения крови ее консервируют:

Для этого используются два метода:

· консервирование при положительных температурах. При таких температурах можно хранить консервированную цельную кровь, эритроцитную массу, нативную плазму; Различные компоненты крови имеют разные сроки хранения. Так, например, эритроциты могут сохранять свои свойства в течение нескольких недель, а лейкоциты и тромбоциты – только несколько дней. Срок хранения нативной плазмы ограничен тремя днями.

· консервирование при отрицательных температурах. Используют умеренно низкие температуры от –40 до–60°С (эритроциты хранятся несколько месяцев) и ультранизкие температуры, около –196°С (эритроциты хранятся 10 и более лет).

Для увеличения продолжительности сроков хранения крови вне организма используют специальные растворы – гемоконсерванты.

· Обязательный компонент всех гемоконсервантов – стабилизаторы (например, лимонная кислота или цитрат натрия). Они связывают ионы кальция, что способствует подавлению гемостаза.

· Глюкоза, она обеспечивает питание эритроцита.

· Для предотвращения осмотического гемолиза используют вещества поддерживающие равновесие осмотического давления (маннит, сорбит, сахароза, лактоза).

· Для поддержания уровня 2,3-ДФГ добавляют пируват, аденин, инозин.

а) инозин + Фн ® рибозо-1ф + гипоксантин (нуклеозид фосфилаза).

б) рибозо-1ф ® рибозо-5ф (фосфорибомутаза).

в) рибозо-5ф ® ® ® 3-ФГА (ПФШ)

г) 3-ФГА ® 1,3-ДФГ ® 2,3-ДФГ.

Добавление пирувата за счёт ЛДГ увеличивает образование НАД⁺ из НАДН₂, что в свою очередь ведёт к большей интенсивности реакции образования 1,3-ДФГ, а следовательно и 2,3-ДФГ.

При заготовке крови обычно используются следующие гемоконсерванты:

глюгицир (ЦОЛИПК-7б) (цитрат натрия – 2г, глюкоза – 3г, бидистиллированная вода до 100 мл).
Л-6 (цитрат натрия кислый – 2,5 г, глюкоза – 3 г, сульфацил натрия – 0,5 г, трипафлавин нейтральный– 0,025 г, бидистиллированная вода до 100 мл).
ЦОЛИПК-12а для экстракорпорального кровообращения.

ГЕМ

Строение гема

Гем - это порфирин, в центре которого находиться Fe²⁺. Fe²⁺ включается в молекулу порфирина с помощью 2 ковалентных и 2 координационных связей. В зависимости от заместителей различают несколько типов порфиринов: протопорфирины, этиопорфирины, мезопорфирины и копропорфирины. В основе порфиринов находится порфин, который представляет собой конденсированную систему из 4 пирролов, соединенных между собой метиленовыми мостиками (-СН=). Молекула гема имеет плоское строение. При окислении железа, гем превращается в гематин (Fe³⁺).

Использование гема

Гем является простатической группой многих белков: гемоглобина, миоглобина, цитохромов митохондриальной ЦПЭ, цитохрома Р₄₅₀, ферментов каталазы, пероксидазы, цитохромоксидазы, триптофанпироллазы. Наибольшее количество гема содержат эритроциты, заполненные гемоглобином, мышечные клетки, имеющие миоглобин, и клетки печени, содержащие цитохром Р₄₅₀.

Гемы разных белков могут содержать разные типы порфиринов. В геме гемоглобина находится протопорфирин IX, в состав цитохромоксидазы входит формилпорфирин и т.д.

Синтез гема

Гем синтезируется во всех тканях, но с наибольшей скоростью в костном мозге и печени. В костном мозге гем необходим для синтеза гемоглобина, в гепатоцитах — для образования цитохрома Р₄₅₀.

1). Аминолевулинатсинтаза, пиридоксальзависимый фермент, в матриксе митохондрий катализирует образование 5-аминолевулиновой кислоты из глицина и суцинил-КоА. Суцинил-КоА поступает из ЦТК. Реакцию ингибирует и репрессирует гем. В ретикулоцитах реакцию индуцирует железо (через железосвязывающий белок и железочувствительный элемент (IRE)). Дефицит пиридоксальфосфата снижает активность аминолевулинатсинтазы. Стероидные гормоны и некоторые лекарства (барбитураты, диклофенак, сульфаниламиды), исектициды, канцерогенные вещества являются индукторами. Это связано с возрастанием потребления гема системой цитохрома Р₄₅₀, который участвует в метаболизме этих соединений в печени.

Из митохондрий 5-аминолевулиновая кислота поступает в цитоплазму.

2). Аминолевулинатдегидратаза Zn-содержащий фермент, в цитоплазме соединяет 2 молекулы 5-аминолевулиновой кислоты в молекулу порфобилиногена. Реакцию ингибирует гем.

3). Порфобилиногендезаминаза в цитоплазме превращает 4 молекулы порфобилиногена в молекулу гидроксиметилбилана.

4). Уропорфириноген III косинтаза в цитоплазме превращает гидроксиметилбилан в молекулу уропорфобилиногена III. Гидроксиметилбилан может также неферментативно превращаться в уропорфириноген I, который декарбоксилируется в копропорфириноген I.

5). Уропорфириногендекарбоксилаза в цитоплазме декарбоксилирует уропорфобилиноген III до копропорфириногена III. Из цитоплазмы копропорфириноген III опять поступает в митохондрии.

6). Копропорфриноген III оксидаза превращает в митохондриях копропорфириноген III в протопорфириноген IX.

7. Протопорфириногеноксидаза превращает в митохондриях протопорфириноген IX в протопорфирин IX.

8). Феррохелатаза в митохондриях встраивает железо в молекулу протопорфирина IX с образованием гема. Источником железа для синтеза гема служит ферритин.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 213; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!