Cíl:
Poznat složení lidské krve a její funkce.
Otázky:
1.Co je to krev a jaké jsou její základní funkce?
2.Kolik krve obsahuje běžný lidský organizmus?
3.Z jakých krevních elementů a látek se krev skládá?
4.V čem spočívá základní fce červených krvinek, bílých krvinek a krevních destiček?
5.Kdo je objevitelem krevních skupin?
Fyziologie
Krev je tekutá tkáň složená z krevních elementů a plazmy. Celkový objem krve u dospělého člověka je 4,5 – 6 litrů a tvoří 6-8% celkové tělesné hmotnosti. U mužů je objem krve relativně vyšší.
Krev je vysoce specializovaná tělesná tekutina proudící uzavřeným cévním systémem. Je rovněž důležitým spojovacím a transportním systémem, díky němuž je zajištěna nepřetržitá výměna látek mezi buňkami.
Krev napomáhá udržovat stálost vnitřního prostředí, jak tkáňových, tak i krevních buněk. Je tekutým orgánem, u něhož lze rozeznat jak část buněčnou, tak i tekutou. Krev má červenou barvu, přičemž okysličená je světlejší a odkysličená tmavší.
Krev plní svou funkci pouze tehdy, jestliže se v organizmu pohybuje. Tento pohyb je uskutečňován dutým systémem srdce a cév.
Rozlišujeme dva krevní oběhy. Malý krevní oběh v němž dochází k okysličování krve a velký krevní oběh, jehož prostřednictvím je zajišťován rozvod krve do všech tkání.
Mezi fyziologické funkce krve řadíme:
přívod živin a kyslíku do tkání
odvádění CO2
přenos hormonů, vitamínů a minerálů fce transportní
odvádění odpadních produktů metabolizmu
transport tepla – účast na termoregulaci
zajištění obranných mechanizmů organizmu - fce obranná, imunní
Tato funkce je zprostředkována bílými krvinkami a také plazmou.
Mezi důležité látky obranného mechanizmu krve patří -globuliny, komplement a další.
Hemokoagulace = zamezení šíření škodliviny vyvolávající zánět
udržení tekutosti krve fce homeostatická
pomoc při udržování stálého pH vnitřního prostředí
Tím, že krev omývá receptory a transportuje hormony a další látky, umožňuje činnost dalším homeostatickým mechanizmům zachování stálého objemu (izolumie), stálé koncentrace (izoionie) a též stálého osmotického tlaku (izoosmie).
Živiny se do krve dostávají mízovodem, kyslík do ní proniká v plících, hormony ve žlázách s vnitřní sekrecí.
Rozlišujeme krev:
nativní (srážlivou)•
nesrážlivou•
Nativní krev je krev bez antikoagulačních přísad. V této krvi se za normálních podmínek aktivují srážecí procesy a dochází k jejímu srážení.
Nesrážlivá krev je krev, ve které jsou antikoagulační přísady.
Dle místa odběru rozlišujeme krev:
kapilární (lanceta, kapilární nebo speciální nádobka)•
žilní (vakuový nebo pístový uzavřený systém)•
arteriální (kanyla)•
Viskozita, neboli vazkost krve je závislá na složení krve a na rychlosti, jakou krev teče. Při vyšší rychlosti proudu krve viskozita klesá. Dojde-li k vzestupu erytrocytů a bílkovin, viskozita stoupá.
Osmolalita séra závisí na koncentraci osmoticky aktivních látek. Patří mezi ně zejména soli, glukóza, dusíkaté rozpadové látky z krevních bílkovin. Zmnožení bílkovin osmolalitu neovlivňuje – udržuje se homeostáza.
Složení krve
Krev obsahuje : plazmu (asi 55% z celkového objemu krve)
buněčné součásti (asi 45% z celkového objemu krve)
Krevní plazma je extracelulární světle žlutá, průhledná, lehce zkalená tekutina, ve které se pohybují krevní buňky a tvoří asi 5% tělesné hmotnosti. Tělo dospělého člověka obsahuje 3 – 3,5 litru krevní plazmy. Je tvořena z 90% vodou, zbytek tvoří bílkoviny a organické a anorganické látky rozpuštěné ve vodě. Osmolalita dosahuje hodnoty 300msom/l. PH plazmy kolísá mezi 7,36 – 7,44. Krevní plazmu je možno získat stáčením nesrážlivé krve.
Anorganické látky:
a)kationty:
Na+, K+, které udržují rovnovážný stav mezi nitro- a mimobuněčnou tekutinou,
Ca2+, Mg2+, které se uplatňují při srážení krve, při obranných reakcích a jsou nezbytné pro správnou funkci nervové soustavy,
Fe2+, Cu2+, Ca2+, které se uplatňují při krvetvorbě a jsou nezbytné pro funkci některých enzymů.
b)anionty:
Cl-, Br-, J-,
Fosfáty, uhličitany a sírany
c)plyny:
O2,CO2,N2
Organické látky:
a) bílkoviny (albomuny, globuliny, fibrinogen a glykoproteiny)
Albuminy – udržují osmotický tlak krve (40 – 48 g/l)
Globuliny – plní funkci přenašečů – účastní se na obranných pochodech (18 – 30 g/l)
Fibrinogen – základní bílkovina krevního srážení (3 g/l)
b) sacharidy a lipidy
cukry – slouží k získání energie
lipidy – představují energetickou rezervu organizmu, výstavba membrán
c) látky, které se tvoří při metabolizmu bílkovin ( bilirubin, močovina, acetonové látky,
laktát)
d) látky, které jsou ve stopovém množství nezbytné pro normální vývoj a funkci orgánů: vitamíny, hormony. Účastní se metabolických pochodů, které vedou k udržení homeostázy.
Formované krevní elementy
Červené krvinky = erytrocyty
Bílé krvinky = leukocyty
Krevní destičky = trombocyty
Důležitý je objemový podíl formovaných krevních elementů v plazmě.
Podíl erytrocytů v plazmě se nazývá hematokrit - u mužů 0,39-0,49
- u žen 0,36-0,46
- novorozenci - 0,60
Schopnost erytrocytů setrvat rozptýlené v plazmě se nazývá suspenzní stabilita, která souvisí s měřením sedimentace krevních elementů.
Červené krvinky (erytrocyty) jsou jedinými bezjadernými buňkami v lidském těle. Mají schopnost deformovat se tlakem okolí, a proto mohou dobře proudit i v malých kapilárách. Jejich funkce spočívá především v přenosu kyslíku a oxidu uhličitého a udržení acidobazické rovnováhy v krvi. Vznikají v krvetvorných tkáních a odumírají především ve slezině. Přežívají průměrně 110 – 120 dní.
Hemoglobin je základní látkou pro přenos krevních plynů. Je syntetizován v nezralých buňkách červené řady od začátku až po retikulocyt. Je složen z protoporfyrinu, který váže železo (vzniká hem) a z globinu (bílkovina). Jeho molekula je tvořena čtyřmi polypeptidovými řetězci, z nichž každá váže jeden hem. Jednotlivé druhy hemoglobinu se liší v globinových řetězcích (karboxyhemoglobin, karbaminohemoglobin, methemoglobin).
Erytropoéza, nebo-li tvorba červených krvinek probíhá v dospělosti v červené kostní dřeni (nejvýznamnější je dřeň obratlů, žeber a plochých kostí). Červené krvinky se tvoří pouze v 1/4 veškeré krvetvorné kostní dřeně. Základem pro jejich tvorbu jsou pluripotentní kmenové buňky, z nichž se stálým dělením vytvářejí červené krvinky, které ještě obsahují jádro. Pak následuje retikulocyt, který jádro již nemá (0,5 – 1% všech erytrocytů). Množství retikulocytů v krvi je dáno mírou tvorby červených krvinek. Tvorba erytrocytů je regulována hormonem erytropoetinem, který je tvořen v ledvinách a játrech.
Sedimentací erytrocytů (FW) je nazývána rychlost usazování červených krvinek nesrážlivé krve v sedimentační kapiláře. Erytrocyty jsou těžší než plazma a v nesrážlivé stojící krvi pomalu klesají. Rychlost závisí na vzájemném odpuzování erytrocytů od sebe jejich shodným elektrickým nábojem a na vlastnostech plazmy.
Normální hodnoty u muže jsou 3 – 6 mm, u ženy 8 – 10 mm. Sedimentace se měří v přístroji podle Fahrausena a Westrgreena (označována FW). Je důležitou hodnotou používanou v praktické medicíně. Za chorobných stavů bývá většinou zvýšena a jen zřídka snížena, nebo zpomalena.
Hypoxie bývá spojena se zvýšeným počtem erytrocytů, polyglobulií.
Pro erytropoézu je nezbytně nutný dostatek železa pro syntézu hemu a dostatek biokatalyzátorů (vitamín B12, kyselina listová) nutných pro další funkce buněk spojené s dělením.
Bílé krvinky (leukocyty) se účastní obrany organizmu v imunitních dějích. Jejich množství v krvi a tkáních se mění v závislosti na aktivitě a charakteru imunitních dějů. Tvoří se rovněž v hematopoetickém prostředí jako erytrocyty.
Délka života leukocytů je různá, od několika hodin až po 300 dní.
Dělí se na :
a) polymorfonukleární (polynukleáry) – jsou označovány jako granulocyty
: obsahují lysozómy a sekreční granula podle jejich barvitelnosti se rozlišují granulocyty :
neutrofilní – pohlcují a ničí bakterie
eozinofilní – narušují větší parazity a účastní se zánětlivých reakcí
bazofilní – uvolňují ze sekrečních granulí histamin a serotonin
b) mononukleární – jedná se o buňky s nečleněným jádrem
patří sem:
lymfocyty – zajišťují imunitní odpovědi organizmu (nedostatek = lymfopenie
zvýšený počet = lymfocytóza)
monocyty – mají nepravidelně členěné jádro, ve tkáních se transformují na makrofágy
plazmatické buňky
Množství leukocytů i zastoupení v jednotlivých složkách se během ontogeneze mění:
l,(u)novorozenec 9 – 30 000 leukocytů v 1
3leté dítě 18 000 - “ -
7leté dítě 15 000 - “ -
13leté dítě 13 000 - “ -
l krve = leukocytóza(u)zvýšení leukocytů u dospělého nad 10 000 v 1
l krve = leukopenie(u)snížení leukocytů u dospělého pod 3 000 v 1
většina leukocytů se vyskytuje ve dřeni, v lymfatickém řečišti a lymfatických orgánech, nebo adherují na stěny cév
Vš. krevní buňky jsou odvozeny od kmenové totipotentní buňky. Z ní se diferencuje pluralitní buňka pro erytrocyty, granulocyty, dále pro monocyty a megakaryocyti a pro lymfocyty.
Specifická imunita:
Efektorovou buňkou specifické imunity je lymfocyt. Látka schopná vyvolat odpověď je antigen.
Antigen je látka, kterou je schopen imunitní systém rozpoznat a která vyvolá imunitní odpověď. Výkonnou složkou látkové imunita jsou B-lymfocyty, buněčné T-lymfocyty.
Látková ochrana spočívá v tvorbě specifických protilátek kolujících v krvi a vážících se s antigenem,
Buněčná ochrana vede ke vzniku specializovaných buněk, které mají regulační a cytotoxické funkce.
Základním předpokladem je rozpoznat antigen. K tomu mají lymfocyty vybavené receptory, podle nichž mohou specificky odpovídat na miliony nejrůznějších antigenů. Vzniká imunokompetentní buňka, schopná rozpoznávat jednu jedinou antigenní specifitu. Stejnou schopnost má veškeré její potomstvo.
Humorální imunita
B lymfocyty
zůstávají až do setkání se svým antigenem v lymfatické tkáni. Setkání s antigenem vede k jejich aktivaci. Prezentace spočívá v tom, že makrofág cizorodou látku fagocytuje, částečně stráví a složky antigenu nabídne lymfocytům. Aktivovaný lymfocyt se začne zvětšovat, a přeměňuje se v plazmatickou buňku. Zralé plazmatické buňky produkují protilátky. Proces probíhá v sekundární lymfatické tkáni. Některé buňky se nepřeměňují v plazmatické buňky, ale diferencují se ve velké množství paměťových buněk. Jsou to lymfocyty podobné výchozím. Zůstávají "spící" v lymfatických tkáních, při novém střetu s antigenem se aktivují - sekundární odpověď.
Protilátky jsou glykoproteiny (imunoglobuliny - Ig). Mají 2 lehké a 2 těžké řetězce. Na základě rozdílů v struktuře těžkých řetězců se protilátky dělí do 5 tříd: IgG, IgM, IgA, IgE a IgD. Každá B-buňka tvoří protilátky jen jedné specificity (syntéza je možná proti 104 - 105antigenů).
Protilátky se uplatňují třemi způsoby:
přímým účinkem
aktivací komplementu
opsonozací.
Přímý účinek - aglutinace (shlukování, precipitace (vysrážení) rozpustného antigenu, např. toxin, neutralizace, lýza (rozpuštění, ruptura membrány).
Buněčně zprostředkovaná imunita
Výkonným orgánem jsou T-lymfocyty. Mimořádně významné v obraně proti infekcím zejména virům, plísním, nádorovým buňkám. Reagují i na transplantáty.
T-lymfocyty dělíme na 3 skupiny:
1.Tc (cytotoxické) hlavním úkolem je prověřovat buňky v těle, nejsou-li infikovány virem, nepřeměňují-li se v nádorové, ale i zabíjet bakterie a některé parazity.
2.Th (helper-pomocné) regulují funkce, je jich nejvíce (75 %), aktivují B buňky. Mají nezastupitelnou funkci v imunitním systému. Pravé Th jsou ničeny HIV virem.
3.Ts - supresorové patří k regulačním buňkám. Jsou schopny potlačovat funkce cytotoxických i pomocných buněk. Fungují jen tehdy, jsou-li průběžně podněcovány B-buňkami. Je to zpětně vazebný okruh bránící přehnaným imunitním reakcím, které by mohly organismus poškodit
T-lymfocyty nejsou schopny poznat antigen v jeho přirozené podobě. Musí být označkovány molekulami HLA I. nebo II. třídy, tvořené B-lymfocyty a makrofágy. T-lymfocyty vytvářejí rovněž paměťové buňky, které žijí velmi dlouho.
Rozpoznávání cizích antigenů a odpověď imunitního systému se podle všeho uskutečňuje bez zásahu CNS a humorálních vlivů. Nelze však pochybovat, že CNS i humorální systém přispívají k vyváženosti obranyschopnosti lidského organismu.
Krevní destičky (trombocyty) jsou neúplné bezjaderné buňky, které se účastní fyziologických dějů zejména při srážení krve, jsou důležité pro zdravý růst cévního endotelu a mají svou důležitou roli i při zánětlivých reakcích. Metabolicky jsou velice aktivní a syntetizují mnoho látek. l.(u)Jejich počet se pohybuje v rozmezí 150 – 400 000 v 1
Zástava krvácení – hemostáza
Na zástavě krvácení se podílejí 3 systémy, a to reakce cév, destiček a hemokoagulace.
Probíhá velmi rychle a všechny systémy účinně spolupracují.
Při poranění céva kontrahuje, což je vyvoláno nejprve reflexně a potom podpořeno serotoninem z trombocytů . Jsou aktivovány destičky a stávají se amorfními. Přilnou k místu defektu a zalepí ho, vzniká primární bílá zátka tzv. bílý trombus.
Hemokoagulací vytvořená fibrinová vlákna nakupené destičky fixují. Ve fibrinové síti jsou zachyceny i erytrocyty, vzniká červený trombus - definitivní zátka.
Srážení krve - hemokoagulace
Za několik minut, krev ve zkumavce ztuhne a za několik hodin se oddělí krevní koláč od vzniklé tekutiny (sérum)
Sérum = plazma bez některých hemokoagulačních faktorů, zejm. bez fibrinogenu.
Podstatou hemokoagulace je přeměna rozpustné bílkoviny fibrinogenu na nerozpustný fibrin.
Srážení krve lze aktivovat dvěma cestami : vnějším systémem
vnitřním systémem
Vnější systém je kratší, probíhá vně cév a začíná aktivací tkáňového tromboplastinu (např. kolagen)
Vnitřní systém je delší a začíná aktivací XII.(Hagemanova) faktoru uvnitř cév. Dochází k aktivaci mnoha faktorů a výsledkem je přeměna protrombinu na trombin. Tyto faktory byly souhrnně označovány jako trombokinázy nebo tormboplastiny
Vnější a vnitřní systémy posléze aktivují společný systém, kde vzniká komplex (faktor X a další látky), který aktivuje protrombin na trombin.
Trombin je nejdůležitější enzym celé hemokoagulace. Je vysoce aktivní a úzce specifický. Odštěpí z fibrinogenu jeho koncové části a vzniklý fibrin monomer spontánně polymerizuje, vytváří fibrinová vlákna – reakce je stabilizována XIII.hemokoagulačním faktorem.
Hemokoagulace je ohraničena časem i místem. Současně s její aktivací se aktivuje plazminogen na plazmin – plazmatický fibrinolytický systém.
Další protisrážlivá látka je heparin ze žírných buněk.
Při nedostatku hemokoagulačních faktorů vznikají hemofilie spojené se zvýšeným krvácením.
Krvetvorba (hemopoéza)
je velmi komplikovaný, komplexně řízený a dodnes na dobře prozkoumaný proces (Ketley a Newland, 1997).
Krvetvorba představuje proces tvorby krvinek v krvetvorných orgánech. Má 2 odlišné fáze:
prenatální (předporodní)
zárodečná – embryonální (jsou položeny základy tkání a orgánů)
fetální – plodová (pokračuje vývoj orgánů až do porodu)
postnatální (poporodní)
v období od narození do dospělosti dochází především k vývoji pohlavních znaků a orgánů
Tato dvě období se liší odlišnou krvetvorbou a rovněž i místy (orgány) tvorby krvinek.
Krevní skupiny
Krevní skupiny byly definovány až na počátku 20. století. Objeviteli jsou Jan Jánský a Karl Landsteiner.
Krevní skupiny jsou určeny přítomností nebo nepřítomností určitých molekul na povrchu membrány erytrocytů.
Rozeznáváme systém antigenů ABO, Rh a další:
Systém ABO
Je to základní systém, kde rozlišujeme čtyři krevní skupiny 0, A, B, AB.
U tohoto systému je přítomen antigen na membráně erytrocytů a protilátky v plazmě.
Skupina 0(H)
Tato skupina nemá na memránách erytrocytů antigeny A a B, má antigen H.
).B) a anti B(AV plazmě jsou protilátky anti-A(
Je 2. nejčastější krevní skupinou, která se vyskytuje ve stř. Evropě a tvoří 40% všech krevních skup. středoevropské populace.
Skupina A
).B Ta to krevní skupina má genotyp AA, nebo A0, má antigen A a v plazmě přirozené protilátky anti-B(
Je nejčastěji vyskytující se krevní skupinou ve středoevropské oblasti (43%).
Skupina B
Má genotyp BB a B0, antigen na erytrocytech je B, protilátky v plazmě anti-A.
Její četnost ve stř. Evropě je 12%.
Skupina AB
Má antigeny na membránách erytrocytů A a B.
Nemá protilátky anti-A a ani anti-B v plazmě.
Četnost této skupiny ve stř. Evropě je nejmenší 5%.
Krevní skupina je určována antigeny (aglutinogeny) A a B, které jsou chemicky tvořeny glykoproteiny a jsou obsaženy v erytrocytární membráně.
Přirozené protilátky se vytvářejí až v průběhu života, a to až po jednom roce a proti těm antigenům, které neobsahují vlastní červené krvinky.
Znaky krevních skupin A a B jsou dominantně dědičné, lze podle nich určit genetický kód, původ a otcovství.
Určování krevních skupin se provádí odečtením aglutinace po smíchání erytrocytů testované krve s testovacími séry, u nichž je známý aglutinin.
Rh-systém
V erytrocytární membráně je 6 Rh-antigenů, které se označují C, D, E, c, d, e.
Klinický význam má zejména antigen D (85% populace ve stř.Evropě). Rh se určuje podle stejných antigenů na krvinkách opice Macaccus rhesus. Užívá se označení jako Rh pozitivní (Rh+), 15% populace však tento antigen nemá a v tom případě je užíváno označení Rh negativní (Rh-).
Morbus hemolyticus neonatorum, fetální erytroblastóza. Jestliže je matka Rh- a plod Rh+, může při 2.těhotenství nastat Rh-inkompabilita, která může vyústit až v morbus hemolyticus neonatorum (erythroblastosis fetalis)
Krevní antigeny se používají i k určení otcovství, důležité jsou i pro určování krevních skupin při provádění krevní transfuze.
Krevní transfuze
Krevní transfuze se řídí přesnými předpisy, které se musí dodržovat.
1.Je nutno zajistit správný odběr a označit vzorek krve před odesláním na hematologické oddělení.
2.Transfůzní stanice určí před transfuzí krevní skupinu pacienta.
3.Transfůzní stanice potvrdí kompatibilitu krve dárce a příjemce křížovou zkouškou, a to dvojitým křížovým pokusem, velkým a malým.
velký křížový pokus – míchání krvinek dárce s plazmou příjemce
malý křížový pokus – míchání krvinek příjemce s plazmou dárce
Provede se vyšetření na Rh-pozitivitu a negativitu.
a)Transfůzní stanice odešle konzervu na příslušné oddělení, kde je provedena kontrola krevní skupiny na konzervě a data pacienta, je zaznamenán tlak a pulz pacienta.
b)Na začátku transfuze se provede biologická zkouška (biologický pokus). Pacientovi se podá z krevní konzervy 10-20 ml krve, počká se 2-5 minut, zda se neobjeví nežádoucí alergická (anafylaktická) reakce – především sérová nemoc. Tento biologický pokus se musí opakovat ještě dvakrát.
Fyziologie zátěže
Vnitřní prostředí organizmu je v neustálé funkční dynamické rovnováze. Souvislost mezi zátěží organizmu a jeho vnitřním prostředím je velmi podstatná. K nejvýraznějším změnám tohoto charakteru patří nedostatek kyslíku, nadbytek oxidu uhličitého a změny pH mimo fyziologické meze.
K udržení dynamické stálosti vnitřního prostředí tzv. homeostáze je nutno zachovat stabilní hodnoty pH iontového složení, osmotických poměrů, objemů a průtoků tekutin ve fyziologickém rozmezí. Homeostáza zahrnuje komplex vodního, minerálního a energetického hospodaření organizmu.
Vnitřní prostředí představované extracelulárními tekutinami (krev a lymfa 5%, tkáňový mok 15% - cca 20% celkové hmotnosti) zajišťuje:
přísun živin, O2, hormonů, protilátek
odsun katabolitů, CO2
rovnováhu objemu tělesných tekutin
rovnováhu iontového složení
stabilitu teploty
Změny, které je možno sledovat v oběhovém systému, stejně jako i v systémech jiných lze charakterizovat jako reaktivní (bezprostřední reakce na fyzickou zátěž) a jako adaptační (výsledek dlouhodobého tréninku)
Změny, které probíhají při fyzické zátěži v krvi
Krev je spojujícím článkem mezi zevním a vnitřním prostředím a odráží se v ní tedy jak změny ve vnitřním prostředí, tak i řada změn zevního prostředí. Výraznější změny lze pozorovat v průběhu fyzické zátěže ve složení krevní plazmy nežli v počtu krvinek.
V klidu lze u trénovaných osob pozorovat zvětšení objemu krve asi o 5 – 10%. Na počátku fyzické zátěže se zvyšuje množství cirkulující krve tím, že se do oběhu dostává krev z krevních zásobáren (např.plíce,kůže, játra). Tělesné zatížení je doprovázeno přesuny vody mezi krví a tkáněmi, především k udržení normálního osmotického tlaku.
Při nedostatku tekutin v potravě nebo při nadměrném pocení v důsledku fyzické zátěže dochází k dehydrataci organizmu s následným zahuštěním krve – hemokoncentrací. Při hodnocení změn koncentrace látek v krvi proto vyjadřujeme jednak změny absolutní, které jsou způsobeny přesuny tekutin a jednak také změny relativní vyjádřené ve vztahu k hematokritu (např. na 100 ml krve výchozí hematokritové hodnoty.
a) Změny v krevních tělískách
Červené krvinky (erytrocyty)
Při fyzické zátěži se v červeném krevním obraze objeví pouze nevýrazné změny. Pohyb těchto změn je většinou paralelní se změnami koncentrace krevní plazmy a mají tak většinou povahu změn relativních. Toto relativní zvýšení počtu červených krvinek je možno pozorovat u sportovce v souvislosti s pocením a následnou hemokoncentrací.
V případě, že zjistíme absolutní změny počtu červených krvinek, pak dochází k jejich zvýšení na začátku zátěže, poněvadž dochází k jejich zvýšenému vyplavování z kostní dřeně v důsledku adrenergních podnětů působících na kostní dřeň.
Jako adaptační změnu lze pozorovat i zvýšené množství červených krvinek při snížen ém parciálním tlaku kyslíku (vysokohorské prostředí, hypoxický trénink).
Bílé krvinky (leukocyty)
Celkový počet leukocytů při fyzické zátěži stoupá. Jejich množství (pracovní leukocytóza) je závislá na intenzitě konané práce. Leukocytóza dosahuje hodnot od 12 000 – 20 000 bílých krvinek v 1 mm3, ve výjimečných případech i více. Na počátku fyzické zátěže ve spojení s aktivací sympatiku, dochází k rychlému vyplavení bílých krvinek ze sleziny, lymfatických uzlin i dalších retikuloendoteliálních tkání a rovněž i z kostní dřeně.
Dalším podnětem, uplatňujícím se po této nervové složce leukocytózy jsou i chemické vlivy přímo z činných svalů. Metabolity, které jsou převážně kyselé povahy, vyvolávají v počtu bílých krvinek podobné změny jako např. infekční choroby. Tyto změny přetrvávají po pohybové činnosti tak dlouho, pokud trvá vyplavení nebo oxidace metabolitů. Změny bílých krvinek souvisí bezprostředně s pohybovou činností a nepozorujeme je např. v závislosti na nadmořské výšce, jak je tomu u červených krvinek.
Změny v počtu bílých krvinek jsou provázeny i změnami v počtu jednotlivých druhů krvinek. Tyto změny možno shrnout do tří fází:
1.fáze lymfocytární – v této fázi stoupá absolutní počet lymfocytů. Počet neutrofilních leukocytů se mění pouze nepatrně, někdy může klesat, ale i zvyšovat se. Tak vzniká typická absolutní i relativní lymfocytóza. Posuzujeme ji zejména při krátkodobých výkonech maximální intenzity. Vzestup lymfocytů může též provázet emoce, např. startovní stavy, které vyplavují lymfocyty v důsledku aktivace sympatoadrenální soustavy.
2.fáze neutrofilní – při této fázi stoupá počet neutrofilních leukocytů, a to počet jak absolutní, tak i relativní, současně relativně i absolutně klesá nejen počet lymfocytů, nýbrž pozorujeme i pokles počtu eosinofilních leukocytů. Tyto změny provází zejména vytrvalostní výkony střední intenzity.
3.fáze intoxikační – v této fázi se objevují změny, které pozorujeme někdy při krajně vyčerpávajících výkonech. Dochází k dalšímu vzestupu celkového počtu leukocytů často na velmi vysoké hodnoty, může se však objevit i jejich nápadný pokles.
Po skončení pohybové činnosti se změny v počtu bílých krvinek vracejí poměrně rychle, nejpozději za několik hodin, na výchozí hodnoty.
Krevní destičky (trombocyty)
Krevní destičky v souvislosti s fyzickou zátěží nevykazují příliš zásadní změny. Byl zjištěn pokles a naopak zvýšení jejich počtu. Tyto změny se většinou po pohybové činnosti velmi rychle vrací k hodnotám výchozím.
b) Změny v krevní plazmě
Krevní plazma obsahuje látky organického i anorganického charakteru. Tyto se při pohybové činnosti ve tkáních spotřebovávají nebo jsou naopak z tkání jako tkáňové metabolity transportovány krví do exkrečních orgánů.
Hladina cukrů je v důsledku regulačních mechanismů udržována na poměrně stabilní úrovni. Výkony maximální a submaximální intenzity jsou většinou doprovázeny zvýšenou hladinou krevního cukru v důsledku zátěžové reaktivní hyperglykémie. Při výkonech střední intenzity dochází postupně k hypoglykémii (snížení hladiny krevní glukózy), která je charakterizovány pocitem hladu, svalovou slabostí, poruchami vidění, provázené zmenšením výkonu. Návrat glykémie je poměrně rychlý, výchozí hodnoty jsou většinou dosaženy za 0,5 až 2 h.
Hlavního krevního laktátu dosahuje nejvyšších hodnot zejména u výkonů submaximální intenzity, proti výchozí hodnotě je možný vzestup 10-20krát. Vysoká hladina laktátu provázená poklesem hodnoty pH vede k poruchám nervosvalové koordinace, k porušení činnosti centrálních synapsí, drážděním dýchacího centra k vysoké hyperventilaci a k poklesu výkonnosti organismu, s eventuelní až zástavou výkonu. Návrat zvýše hladiny krevního laktátu k výchozím hodnotám je většinou v období mezi 0,5 až 2 h.
Hladina tuků v krevní plazmě při výkonech maximální intenzity většinou klesá, při výkonech dlouhotrvajících pozorujeme typický vzestup hladiny tuků v krvi jako výraz zvýšeného transportu tuků krví ze zásobního tuku do tkáňových buněk.
Bílkoviny se v krevní plasmě většinou, vzhledem k jejich transportní úloze pro různé látky v krvi, poněkud zmnožují.
Voda se na počátku pohybové činnosti nejprve přesunuje do činné svalové tkáně, a následně se pak podílí na zahuštění krevní plasmy zejména pocení, které odčerpává další část vody.
Alkalická rezerva, zejména na počátku pohybové činnosti v důsledku neutralizace kyselých metabolitů, vykazuje zřetelný pokles. Po skončení zatížení alkalická rezerva vykazuje vzestup po dobu několika hodin až k hodnotám výchozím.
Nejdůležitější změny v krevní plasmě můžeme následovně shrnout:
laktacidémie - vzestup krevního laktátu z klidových hodnot kolem 1,5 mmol. l-1
až na přibližně 16 mmol . l-1
pokles alkalické rezervy krve - dochází k poklesu BE,poklesu HCO3- ‚ poklesu pH, poklesu pCO2
hyponatrémie - pokles Na +
reaktivní hyperglykémie s následnou hypoglykémií pod 5 mmol/l
lipémie - zvýšení při dlouhodobých zatíženích, především volné mastné kyseliny (NEMKy, FFA)
pokles obranných látek (po počátečním zvýšení lymfocytů a neutrofilních leukocytů může dojít při vyčerpávajících zatíženích k jejich poklesu) - snadnější možnost onemocnění.
K normalizaci acidobazické a elektrolytové rovnováhy v organismu v souvislosti se zvýšenou fyzickou aktivitou se používají remineralizující iontové nápoje, které musí chuťově vyhovovat, v množství maximálně 2 l během 2,5 h o teplotě 10 - 120C, obsahující zejména glukózu, sacharózu, hydrogenfosforečnan sodný, chlorid sodný, kyselinu glutamovou, kyselinu citrónovou, případně levulózu, citrát hořečnatý, citrát sodný, kalciumglycerolfosfát, hydrogenuhličitan sodný, kyselinu askorbovou a další látky.
Praktická cvičení
I. Stanovení doby krvácení
Při zranění je narušena celistvost cév a nastane krvácení. Toto krvácení trvá po určitou dobu, nežli dojde k jeho zastavení. Doba krvácení je závislá především na mechanických činitelích, jako je stažení cévek a tím zmenšení proudu vytékající krve, dále na hromadění krevních destiček na okraji poraněné cévky a na srážení krve, které zabezpečuje konečné zastavení krvácení. Hemostáza se tedy uskutečňuje spolupůsobením trombocytů, krevních faktorů plasmatických a tkáňových.
Pomůcky potřebné k provedení úkolu:
Časomíra, tampon, alkoholéter, sterilní jehla, filtrační papírek
Princip metody:
Měříme čas, po který z kožní ranky samovolně vytéká krev.
Provedení úkolu:
Tamponem smočeným v alkoholéteru otřeme ušní lalůček a sterilní jehlou provedeme vpich hluboký asi 1,5 mm. Od okamžiku vpichu sledujeme dobu krvácení v pravidelných 30s intervalech, a o tak, že k rance přikládáme filtrační papírek jímž odsáváme vytékající krev. Množství vytékající krve se postupně zmenšuje a rána přestává krvácet. Za fyziologických okolností je doba krvácení 3 – 7 minut.
Protokol:
1.Záznam vlastní zjištěné doby krvácení a hodnot ostatních členů skupiny.
2.Proužek filtračního papíru se stopami vlastní krve.
II. Stanovení Rh faktoru sklíčkovým testem
Za Rh pozitivní jsou považovány ty krvinky, u nichž je přítomen antigen D (DD nebo Dd). Pozitivní reakci s těmito krvinkami dává sérum anti-Rh (D), které obsahuje vysoký titr inkompletní protilátky.
Pomůcky potřebné k provedení úkolu:
Podložní sklíčka, diagnostické sérum anti-Rh (D) pro sklíčkový test, 50% náplav testovaných krvinek ve vlastním séru nebo plazmě, vlhká komůrka, termostat.
Provedení úkolu:
Je potřeba se vždy řídit návodem, který je přiložen k diagnostickému séru anti-Rh pro sklíčkový test. K vyšetření je možno použít jak krev srážlivou, tak i nesrážlivou (oxalátovou). Na podložní sklíčko kápneme 1 větší kapku anti-Rh diagnostického séra. Vedle ní kápneme 1 menší kapku 50% náplavu vyšetřovaných krvinek ve vlastním séru nebo plazmě. Obě tyto kapky dobře rozmícháme tyčinkou nebo rohem podložního sklíčka. Sklíčko s testovaným vzorkem umístíme do vlhké komůrky a vložíme na 5 minut do termostatu vytemperovaného na 370C. Pak sklíčko z termostatu vyjmeme a za občasného kývavého pohybu sklíčkem nad bílou podložkou pozorujeme, zda se objeví aglutinace.
Hodnocení:
V případě pozitivního výsledku se objeví zřetelná aglutinace vyšetřovaných krvinek do 5 minut. Negativní výsledek nejeví do 5 minut žádnou reakci. Vyšetření neznámých krvinek je vhodné doplnit vyšetřením pozitivní a negativní kontroly.
III. Sedimentace erytrocytů
Krvinky mají větší hustotu než krevní plazma a v nesrážlivé krvi klesají ke dnu vlivem gravitace. Dojde k vytvoření 3 makroskopicky pozorovatelných vrstev: erytrocytární vrstva, leukocytární vrstvička a nad ní plazma. Rychlost sedimentace závisí na bílkovinách krevní plazmy (zmnožení globinů a fibrogenu zrychluje sedimentaci), obecně se jedná o závislost na měrné hmotnosti plazmy, na počtu a tvaru červených krvinek (čím je jich méně, tím rychleji sedimentují). U žen sedimentují červené krvinky rychleji než u mužů, jelikož v krevní plazmě je více fibrinogenu a ženy mají méně erytrocytů než muži.
Pomůcky potřebné k provedení úkolu:
!!!!!! NEBYLY UVEDENY, PROSÍM PŘÍPADNĚ OPRAVTE !!!!!!!!!!!!!
Vzorek venosní krve, 3,8% roztok citrátu sodného, sedimentační pipeta, sedimentační stojan
Princip metody:
Pro stanovení rychlosti sedimentace červených krvinek vycházíme ze Stokesova zákona pro pád pevných těles v tekutinách:
2a . c(d1 – d2)g
v =
(n)7,65 .
v - sedimentační rychlost d2 - měrná hmotnost plazmy
a - průměr erytrocytů g - gravitační konstanta
c - tloušťka erytrocytů (n) - viskozita plazmy
d1 – měrná hmotnost erytrocytů
Dále je nutno vzít v úvahu některé biologické skutečnosti, které modifikují a omezují platnost tohoto zákona.
Provedení úkolu:
Rychlost sedimentace určujeme ve venosní krvi, kterou získáme venepunkcí z vena cubiti. Abychom zabránili srážení krve, smícháme 1,6 ml krve s 0,4 ml 3,8% roztokem citrátu sodného. Takto připravenou krevní směs nasajeme do sedimentační pipety po rysku 0 a naplněnou trubici fixujeme v kolmé poloze v sedimentačním stojanu
Hodnota sedimentace je představená výškou sloupce plazmy, která se spontánně oddělila od krevních elementů. Hodnoty sedimentace odečteme po 1. a 2. Hodině. U zdravého muže je sedimentační rychlost za 1.hodinu 2-8mm, u žen 5-14mm. Sedimentace za 24 hodin je u mužů cca 90mm, u žen 100-110mm.
Protokol:
1.Schematický nákres uspořádání sedimentace a rychlost sedimentace.
2.Záznamy hodnot z vlastního pokusu a provedení hodnocení
IV. Zkoušky kompatibility – slučitelnosti krve
Při transfuzi je nutno dbát na to, aby základní krevní skupiny dárce (systém ABO a Rh) a příjemce byly shodné. V každém případě však musíme před transfuzí zjistit, zda krvinky dárce (krevní konzerva) nejsou shlukovány sérem příjemce (velký křížový pokus) a naopak (malý křížový pokus).
Test slučitelnosti musíme provést, neboť je nutné ještě před transfuzí vyloučit případný omyl v určení skupiny ABO a kromě toho je třeba zjistit, zda se v séru příjemce nevyskytují „přirozené“ nebo imunizací vzniklé protilátky proti krvinkám dárce.
V praxi se slučitelnost krví ověřuje v laboratoři třemi testy: test v solném prostředí, test v bílkovinném prostředí a test s antiglobulinovým sérem (Coombsův test), který je zvláště citlivý na průkaz inkompletních protilátek.
Těsně před transfuzí musíme ještě jednou vyšetřit krevní skupinu příjemce a dárce (krevní konzervy) u lůžka nemocného. K tomu používáme kartičku s předtiskem, na kterou nakapeme diagnostická séra anti-A a anti-B a 1 velmi malou kapku čerstvě odebrané krve ze žíly nemocného a 1 kapku krve z krevní konzery.
Pomůcky potřebné k provedení úkolu:
Stojan s aglutinačními zkumavkami, automatická pipeta (0,1 ml) s výměnnými špičkami, centrifuga, mikroskop, podložní skla, popisovač zkumavky, vzorky krve, u nichž skupinová příslušnost krvinek k ABO a Rh systému byla určena již dříve.
Provedení úkolu:
Vzhledem k časové náročnosti provedeme pouze test slučitelnosti krví v bílkovinném prostředí.
Vybereme dva vzorky se stejnou krevní skupinou a stejným Rh faktorem. Určíme, který ze vzorků bude představovat dárce a který příjemce.
Do stojánku na zkumavky si připravíme dvě aglitinační zkumavky. Jednu zkumavku odznačíme symbolem VK (velký křížový pokus), druhou MK (malý křížový pokus).
Do zkumavky označené VK napipetujeme 0,1 ml krvinek dárce ve vlastním séru a 0,2 – 0,3 ml séra příjemce.
Do zkumavky označené MK napipetujeme 0,1 krvinek příjemce ve vlastním séru a 0,2 – 0,3 ml séra dárce.
Další manipulace s testovaným vzorkem i hodnocení aglutinace provádíme stejně jako při určování krevních skupin ABO vyšetřením aglitinogenů a aglutininů.
Krve jsou slučitelné, je-li výsledek velkého i malého křížového pokusu negativní.
V. Určení krevních skupin v systému ABO
Dojde-li ke smíchání krve určitého člověka se sérem jiných lidí, nastane v některých případech shluknutí (aglutinace) krvinek. Janský roztřídil (1907) lidské krvinky podle toho, jak jsou aglutinovány séry jiných lidí, do 4 klasických krevních skupin.
Podkladem aglutinačních reakcí je existence entigenů (aglutinogeny) v krvinkách (mukopolysacharidy) a antilátek (aglutininy, izohemaglutininy) v plazmě (gamaglobuliny). Prakticky nejdůležitější ze všech krevních antigenů jsou tzv. ABO systému. V krvinkách může být buď aglutinogen A nebo B, dále oba nebo žádný z nich. Stejně tak i v krevní plazmě jsou pak přítomny obdobné aglutininy anti –A, anti-B, oba nebo oba chybějí.
Krevní skupiny
Aglutinogen (v krvinkách)
Agutinin (v plazmě)
% lidí příslušné krevní skupiny
0
Žádný
Anti-A
38
Anti-B
A
A
Anti-B
42
B
B
Anti-A
14
AB
AB
žádný
6
Krevní skupiny A, B, AB a 0 patří ke klasickým krevním skupinám. Ukazuje se však,že tyto antigeny nejsou přítomny pouze v erytrocytech, ale i v leukocytech, v trombocytech, v řadě somatických buněk a dokonce i v sekretech žláz. Podobně nacházíme aglutininy nejen v krevní plazmě, ale i v tkáňovém moku a v různých sekretech.
Praktický význam má dále antigenní systém rhesus (RH) (rhesus pozitivní). Není-li v krvinkách tento faktor, jsou tyto osoby Rh- (rhesus negativní) - i zde jsou 3 typy antigenů, a to c,d,e.
Krevní skupiny jsou určitým způsobem dědičné, přecházejí z rodičů na děti, a proto je možno na základě určení krevní skupiny, např. v soudním lékařství (spolu s dalšími diagnostickými metodami) vyloučit otcovství.
Pomůcky potřebné k provedení úkolu:
!!!!!! NEBYLY UVEDENY, PROSÍM PŘÍPADNĚ OPRAVTE !!!!!!!!!!!!!
Vzorky krve, zkumavky, fyziologický roztok, porcelánové sklíčko popř. předtištěný papír, sanguitest anti-A, anti-B a anti-AB.
Princip metody:
K aglutinaci dochází, když se setkají krvinky A s aglutininem anti –A nebo krvinky B s aglutininem anti-B. Podle toho jsou tedy krvinky supiny AB aglutinovány séry všech skupin kromě AB, jež neobsahuje žádné aglutininy.
Naproti tomu krvinky 0 nejsou aglutinovány žádným sérem. Séru skupiny 0 aglutinuje krvinky všech krevních skupin, kdežto sérum skupiny AB neaglutinuje krvinky žádné.
Pro orientační zjištění krevní skupiny použijeme ke zkoušce testovací séra (sanguitesty) obsahující aglutininy anti-A (lahvička označena zeleně), anti-B (lahvička označena červeně) a anti AB (lahvička označena žlutě)
Krev smícháme se sanguitesty skupin A (obsahuje anti-B protilátku), skupiny B (obsahuje anti-A protilátku) a skupiny 0 (obsahuje anti-A i anti-B aglutinin). Tam, kde dojde k reakci aglutinogenu s aglutininem nastane aglutinace – shlukování.
Provedení úkolu:
Přesné určení se provádí ve zkumavkách (zkumavková metoda) s použitím náplavu erytrocytů promytých fyziologickým roztokem. Rychlé – orientační – stanovení se provádí na porcelánovém sklíčku, případně na předtištěném papírku
Určení krevní skupiny na sklíčku:
Do jamek na porcelánovém sklíčku, označených ABO kápneme kapku příslušného sanguitestu, a to pod A sanguitest anti-B, pod B sanguitest anti-A a pod 0 sanguitest anti-AB. Krev přenášíme pokaždé jiným rohem podložního sklíčka z místa kapilárního odběru do jednotlivých jamek. Vznikou směs v jamkách smícháme kýváním skla a sledujeme reakci. Nejasnou reakci ověříme lupou. Asi po 3 až 10 minutách odečteme aglutinaci podle schématu
Krevní skupina
Sérum skup.A sanguitest (anti-B)
Sérum skup. B
sanguitest (anti-A)
Sérum skup.0 sanguitest (anti-AB)
0
-
-
-
A
-
+
+
B
+
-
+
AB
+
+
+
Uvedené poznatky mají zásadní důležitost při krevních převodech (transfuzích), kdy je proto nutno použít krev takové skupiny, aby dárcovy krvinky nebyly aglutinovány sérem příjemce. Nejlépe je proto použít krev dárce stejné skupiny, jako má příjemce. Totéž platí o antigenním systému Rh.
Protokol:
1.Schéma vlastní krevní skupiny.
2.Zpracujte výskyt nalezených krevních skupin u všech členů vaší skupiny do tabulky a vypočtěte procentuální podíl.
Žádné komentáře:
Okomentovat