Ćwiczenia 6 - Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku
advertisement
Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku Katedra: Promocji Zdrowia Zakład: Biomedycznych Podstaw Zdrowia Fizjologia człowieka Osoby prowadzące przedmiot: Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Jastrzębski [email protected] Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Temat ćwiczeń 6 Krew Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Skład krwi W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Rola krwi 1. Transportująca • Tlen z płuc do tkanek • Dwutlenek węgla z tkanek do płuc • Substraty energetyczne i budulcowe do tkanek – glukoza i białka • Produkty przemiany materii do nerek i wątroby • Hormony i witaminy W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Rola krwi 2. Homeostatyczna • Reguluje ciśnienie osmotyczne wewnątrz organizmu • Reguluje róŜnicę temperatur • Reguluje pH • Reguluje stęŜenie jonów wodorowych we wszystkich tkankach W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Rola krwi 3. Ochronna • Tworzy zaporę przed inwazją drobnoustrojów – leukocyty • Eliminuje substancje obce dzięki przeciwciałom – limfocyty • Tworzy skrzepy - trombocyty W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Erytrocyty Są to dwuwklęsłe, bezjądrzaste komórki krwi, które nie posiadają takŜe organelli komórkowych. Ich funkcje Ŝyciowe opierają się na metabolizmie glikolitycznym. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Erytrocyty • Produkowane są w czerwonym szpiku kostnym • Erytrocyty posiadają zdolność zmiany kształtu bez zmiany objętości komórki • Okres ich Ŝycia to ok. 120 dni, a czas połowicznego rozpadu to ok. 28 dni • Rozpad erytrocytów zachodzi w śledzionie . Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Erytrocyty • Głównym zadaniem erytrocytów jest przenoszenie tlenu i dwutlenku węgla, co jest moŜliwe dzięki obecności w nim białka- czerwonego barwnika hemoglobiny, który ma zdolność do nietrwałego wiązania tlenu • Prawidłowy erytrocyt ludzki jest okrągłą, dwuwklęsłą w środku komórką o średnicy 6-9 µm W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Erytrocyty • KaŜdy erytrocyt zawiera około 250 milionów cząsteczek hemoglobiny • KaŜda cząsteczka hemoglobiny wiąŜe się z 4 cząsteczkami tlenu Jeden erytrocyt jest zdolny przetransportować do miliarda cząsteczek tlenu !!! W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Erytrocyty • Średnio w 100ml krwi znajduje się 15g hemoglobiny • KaŜdy gram hemoglobiny wiąŜe się z około 1,33g tlenu Ze 100 ml krwi moŜe związać się około 20 ml tlenu W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Hemoglobina to czerwony barwnik krwi. Zbudowana jest z białka – globiny ( 2 łańcuchy polipeptydowe alfa i beta) oraz z 4 cząsteczek hemu. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Hem – jest to niebiałkowa część hemoglobiny. KaŜda cząsteczka hemu zawiera centralnie połoŜony atom Ŝelaza co umoŜliwia wiązanie cząsteczek tlenu. KaŜda z nich jest połączona z jednym łańcuchem polipeptydowym. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Transport tlenu Oksyhemoglobina – (Hb4 + 4O2 → Hb4O8 ) Jest to nietrwałe połączenie hemu z cząsteczką tlenu UTLENOWANIE Jest ono niezbędne do przetransportowania tlenu z płuc do narządów, tkanek i komórek w naszym organizmie. 95% - Hb 5% w osoczu W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Zgodnie z gradientem stęŜeń do krwi w naczyniach włosowatych oplatających pęcherzyki płucne dyfundują cząsteczki tlenu. Zostają one rozpuszczone za zasadzie rozpuszczalności gazów w płynach. Cząsteczki tlenu natychmiast dyfundują do erytrocytów gdzie kaŜda cząsteczka O2 łączy się z kationem Ŝelaza ( II ) tworząc oksyhemoglobinę. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Transport dwutlenku węgla CO2 + H2O → H2CO3 Na zasadzie róŜnicy ciśnień parcjalnych (6mm Hg) CO2 przenika z tkanek do krwi, rozpuszcza się na bardzo krótko na zasadzie rozpuszczalności fizycznej w osoczu i przenika do erytrocytów. Pod wpływem anhydrazy węglanowej reaguje z wodą i powstaje H2CO3. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Powstały kwas węglowy dysocjuje na kationy wodorowe i aniony wodorowęglanowe. Kationu wodory łączą się z odtlenowaną Hb ułatwiając dysocjację O2, a aniony wodorowęglanowe dyfundują do osocza i płyną do płuc. H2CO3 ↔ H+ + HCO3W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja Hemoglobina Część CO2 łączy się z grupami aminowymi aminokwasów ( NH2 ) tworząc karbaminiany i powstaje karbaminohemoglobina która z krwią odtlenowaną dociera do płuc i w miejsce CO2 ponownie wchodzi O2. CO2 + Hb-NH – COO- + H+ 6% CO2 dociera do płuc na drodze fizycznej 94% CO2 dociera jako wodorowęglany ( 84-88%) i karbaminiany (6-10%) W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.28-29 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja LEUKOCYTY Krwinki białe (white blood celis — WBC) ogólna nazwa elementów morfotycznych krwi obwodowej róŜniących się od krwinek czerwonych obecnością jąder i brakiem barwnika; naleŜą do nich granulocyty (obojętnochłonne, kwasochłonne, zasadochłonne) i agranulocyty (limfocyty i monocyty) GRANULOCYTY Krwinki białe zawierające w cytoplazmie ziarnistości, powstają w procesie granulocytopoezy w szpiku kostnym czerwonym i dzielą się na: • Obojętnochłonne (Neutrofile) • Kwasochłonne (Eozynofile) • Zasadochłonne (Bazofile) NEUTROFILE 40 – 70% wszystkich leukocytów Biorą udział w procesach odpornościowych organizmu Średni czas krąŜenia we krwi to 6 – 10 godzin Następnie przedostają się do tkanek (diapedeza) W tkankach funkcjonują jeszcze od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin, po czym ulegają apoptozie NEUTROFILE Z tkanek mogą kierować się do ognisk zapalnych, ognisk rozmnaŜania się bakterii i martwych tkanek (chemotaksja) Dzięki zdolności do fagocytozy neutrofile poŜerają bakterie, uszkodzone komórki, pierwotniaki i grzyby, a następnie trawią je w lizosomach Neutrofil (Ŝółta komórka) fagocytujący pałeczki wąglika EOZYNOFILE 0 – 4% wszystkich leukocytów Podstawową funkcją tych krwinek jest niszczenie obcych białek (na przykład białek alergennych) wykazują te same właściwości diapedezy, chemotaksji i fagocytozy co neutrofile Występują głównie w tkankach naraŜonych na kontakt z czynnikami środowiska zewnętrznego organizmu (np. skóra, błony śluzowe przewodu pokarmowego, dróg oddechowych) BAZOFILE Stanowią 0 – 2 % wszystkich leukocytów Mają wielkość ok. 8 – 10 µm. UwaŜane są równieŜ za główne nośniki heparyny i histaminy Nie wykazują zdolności do fagocytozy Magazynują histaminę (odpowiedzialnej za rozwój reakcji zapalnej) i heparynę (substancja przeciw zakrzepowa) LIMFOCYTY Komórka układu odpornościowego Podział limfocytów 1. Limfocyty B (szpikozaleŜne) • B1 • B2 2. Limfocyty T (grasicozaleŜne) • Th • Ts • Tc 3. Limfocyty NK LIMFOCYTY B Powstają w czerwonym szpiku kostnym Uczestniczą w odpowiedzi immunologicznej typu humoralnego Produkują przeciwciała niszczące antygeny Pod wpływem limfocytów Th aktywowane limfocyty B wytwarzają immunoglobuliny Stymulują funkcje limfocytów NK i eozynofilów WYRÓśNIAMY Limfocyty B1 Limfocyty B2 LIMFOCYTY T Uczestniczą w odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego Niszczą komórki obce dla organizmu Powstają w czerwonym szpiku kostnym, po czym wędrują do grasicy, gdzie ulegają namnoŜeniu Z grasicy przemieszczają się one do narządów limfatycznych oraz do krwi obwodowej Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 LIMFOCYTY Th Limfocyty pomocnicze (helpers) stanowią 75% wszystkich limfocytów T Są mediatorami we wszystkich niemal reakcjach immunologicznych, które zachodzą przy udziale wytwarzanych przez nie cytokin Stymulują limfocyty B do wytwarzania immunoglobulin, aktywują makrofagi i pozostałe limfocyty T Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 LIMFOCYTY Tc Czyli limfocyt T cytotoksyczny Za pomocą białka perforyny niszczą otoczkę komórki atakowanej Uwalniają substancje cytotoksyczne powodujące rozpad komórki docelowej Nie wymagają wcześniejszej aktywacji Nazywane są równieŜ komórkami niszczącymi (killing cells) Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 LIMFOCYTY Ts Czyli limfocyty T suppressor Regulują czynności limfocytów Th i Tc Hamują działanie Limfocytów B Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 LIMFOCYTY NK Naturalni niszczyciele (natural killer cell) Wykazują aktywność cytotoksyczną niszcząc komórki, w których rozwijają się wirusy jak i komórki nowotworowe Limfocyty NK i Tc niszczą obce komórki w podobny sposób za pośrednictwem uwalnianej perforyny Uczestniczą we wczesnych fazach odpowiedzi immunologicznej Działają absolutnie samodzielnie Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 MONOCYTY Stanowią 2-7% wszystkich leukocytów Powstają w szpiku kostnym czerwonym w procesie monocytopoezy Pozostają we krwi 8-72 godzin, średnio 14 godzin Zasadnicza funkcja związana jest z procesami odpornościowymi, głównie fagocytozą patogennych mikroorganizmów, obumarłych komórek oraz obcych antygenów Po przekształceniu się w makrofagi mogą wiązać zdezaktywowane antygeny i w ten sposób stać się komórkami prezentującymi antygen limfocytom T wyzwalając reakcję typu komórkowego lub limfocytom B inicjując reakcję humoralną na Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, antygen Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 GRUPY KRWI Odkrycia grup krwi dokonał austriacki uczony Karl Landsteiner w 1901 roku Natomiast Ludwik Hirszfeld wraz z Emilem von Dungernem stworzył podstawy nauki o grupach krwi, wprowadzając ich oznaczenie symbolami A, B, AB, i 0, co następnie w 1928 roku przyjęto na całym świecie. Równocześnie pierwszy zajmował się dziedziczeniem zróŜnicowania grupowego krwi, co wyzyskał do wykluczania niepewnego ojcostwa GRUPY KRWI Grupa krwi determinowana jest przez charakterystyczny zestaw zakodowanych genetycznie antygenów, znajdujących się na krwinkach czerwonych (erytrocytach). Antygeny te mogą być białkami, policukrami, glikoproteinami lub glikolipidami. WyróŜniamy aŜ 29 odrębnych układów grup krwi, z których najwaŜniejsze są cztery poniŜsze: system AB0 (moŜliwe grupy krwi: 0, A, B, AB) system Rh (moŜliwe grupy krwi: Rh+ i Rh-) system MN (moŜliwe grupy krwi: M, N, MN) system Kella (moŜliwe grupy krwi: K+ i K-) GRUPY KRWI Grupy krwi układu ABO i częstość ich występowania [Traczyk, Trzebski 2001] Grupa krwi Antygen w otoczce erytrocytów Przeciwciała w osoczu Częstość występowania [%] A1 A2 A1 A2 anty-B anty-B 31,5 9,5 B B anty-A 19 A1B A2B A1B A2B brak brak 6,4 1,6 0 H anty-A anty-B 32,5 brak anty-A anty-B anty-H bardzo rzadko Bombay GRUPY KRWI KONFLIKT SEROLOGICZNY Układ Rh ma szczególne znaczenie przypadku ciąŜy kobiety z grupą Rh-. Jeśli dziecko dziedziczy grupę Rh+ po ojcu, to krew takiego noworodka, przedostająca się do krwiobiegu matki podczas porodu, indukuje w nim produkcję przeciwciał anty-Rh+. RH+ RH Jeśli kobieta ta ma drugie dziecko z grupą Rh+, to jej przeciwciała przenikają przez łoŜysko i powodują u płodu cięŜką niedokrwistość, zaburzenia rozwojowe, a nawet obumarcie. Jest to tzw. konflikt serologiczny. Bibliografia Fizjologia Człowieka w Zarysie, W. Z. Traczyk, 2005 Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego, J. Górski, 2001 Physiology of sport and exercise, Wilmore J.H., Costill D. L., Human Kinetics 2004 Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
