Хемоглобин. Хемостаза. Фактори, които поддържат кръвта в течно състояние.
- пренос на кислород. Хемоглобинът свързва кислорода при високо парциално налягане (в белите дробове). В молекулата на хемоглобина има 4 хема, всеки от които може да прикрепи молекула кислород. Оксигенацията е добавяне на кислород към хемоглобина, т.к няма процес на промяна на валентността на желязото. В тъканите, където ниското парциално налягане на хемоглобина отделя кислород - деоксикинация. Комбинацията от хемоглобин и кислород се нарича оксихемоглобин. Процесът на оксигенация протича на стъпки.
По време на оксигенацията се увеличава процесът на добавяне на кислород.
Кооперативен ефект - молекулите на кислорода в края се свързват 500 пъти по-бързо. 1 g хемоглобин свързва 1,34 ml O2.
100% насищане на кръвта с хемоглобин - максимално процентно (обемно) насищане
20 ml на 100 ml кръв. Всъщност хемоглобинът е наситен с 96-98%.
Присъединяването на кислород също зависи от рН, от количеството на CO2, 2,3-дифосфоглицерат (продукт на непълното окисление на глюкозата). С натрупването си хемоглобинът започва по-лесно да отдава кислород.
Метхемоглобинът, при който желязото става 3-валентен (под действието на силни окислители - калиев ферицианид, нитрати, бертолетова сол, фенацитин) Не може да се откаже от кислород. Метхемоглобинът е в състояние да свързва цианид и други връзки, следователно, в случай на отравяне с тези вещества, метхемоглобинът се въвежда в тялото.
Карбоксихемоглобин (съединение на Hb с CO) въглероден оксид е свързан с желязото в хемоглобина, но афинитетът на хемоглобина към въглеродния оксид е 300 пъти по-висок, отколкото към кислорода. Ако във въздуха има повече от 0,1% въглероден окис, тогава хемоглобинът се свързва с въглероден окис. 60% поради въглероден окис (смърт). Въглеродният оксид се намира в отработените газове, в пещите и се образува при пушене.
Помощ за пострадали - отравяне с въглероден окисгаз тръгва неусетно. Самият човек не може да се движи, необходимо е да го изведете от тази стая и да осигурите дишане, за предпочитане с газов цилиндър с 95% кислород и 5% въглероден диоксид. Хемоглобинът може да се присъедини към въглеродния диоксид - карбхемоглобин. Връзката се осъществява с протеиновата част. Акцепторът са аминовите части (NH2) - R-NH2 + CO2 = RNHCOOH.
Това съединение е в състояние да премахне въглеродния диоксид. Комбинацията от хемоглобин с различни газове има различни абсорбционни спектри. Намаленият хемоглобин има една широка лента от жълто-зелена част на спектъра. Оксихемоглобинът има 2 ленти в жълто-зелената част на спектъра. Метхемоглобинът има 4 ленти - 2 в жълто-зелено, в червено и в синьо. Карбоксихемоглобинът има 2 ленти в жълто-зелената част на спектъра, но това съединение може да се разграничи от оксихемоглобина чрез добавяне на редуциращ агент. Тъй като съединението карбоксихемоглобин е силно, добавянето на редуциращ агент не добавя ленти.
Хемоглобинът играе важна роля за поддържане на нормално ниво на pH. Когато кислородът се отделя в тъканите, хемоглобинът свързва протон. В белите дробове се дарява водороден протон, за да се образува въглеродна киселина. Под действието на силни киселини или алкали върху хемоглобина се образуват съединения с кристална форма и тези съединения са в основата на кръвното потвърждение. Хемини, хемохромогени. Глицинът и янтарната киселина участват в синтеза на парфирин (пиролов пръстен). Глобинът се образува от аминокиселини чрез протеинов синтез. В еритроцитите, които завършват жизнения си цикъл, хемоглобинът също се разпада. В този случай хемът се отделя от протеиновата част. Желязото се отделя от хема и жлъчните пигменти се образуват от остатъците от хема (например билирубин, който след това ще бъде уловен от чернодробните клетки) Вътре в хепатоцититехемоглобинът се свързва с глюкуроновата киселина. Билирубин хикуронит се екскретира в жлъчните капиляри. С жлъчката той навлиза в червата, където се подлага на окисление, където преминава в урабилин, който се абсорбира в кръвта. Част остава в червата и се екскретира с изпражнения (цветът им е стеркобилини). Urrabillin придава цвят на урината и се поема отново от чернодробните клетки.
Коагулация на кръвта (хемостаза)
Функцията на кръвта е възможна, когато се транспортира през съдовете. Увреждането на съдовете може да причини кървене. Кръвта може да изпълнява функциите си в течно състояние. Кръвта може да образува съсирек. Това ще блокира притока на кръв и ще доведе до запушване на кръвоносните съдове. Причинява тяхната некроза - инфаркт, некроза - последствията от интраваскуларен тромб. За нормалната функция на кръвоносната система тя трябва да има течност и свойства, но при увреждане - съсирване. Хемостазата е поредица от последователни реакции, които спират или намаляват кървенето. Тези реакции включват -
- Компресия и стесняване на увредени съдове
- Образуване на тромбоцитен тромб
- Съсирване на кръвта, образуване на кръвен съсирек.
- Отдръпване на тромб и неговото лизиране (разтваряне)
Първата реакция - компресия и стесняване - възниква поради свиването на мускулните елементи, поради освобождаването на химикали. Ендотелните клетки (в капилярите) се слепват и затварят лумена. В по-големите клетки с гладкомускулни елементи настъпва деполяризация. Самите тъкани могат да реагират и да притиснат съда. Зоната около очите е с много слаби елементи. Много добре притиснат съд по време на раждане. Причини за вазоконстрикция - серотонин, адреналин, фибринопептид В, тромбоксан А2. Тази първична реакция подобрява кървенето.Образуване на тромбоцитни тромби (свързано с функцията на тромбоцитите) Тромбоцитите са безядрени елементи, имат плоска форма. Диаметър - 2-4 микрона, дебелина - 0,6-1,2 микрона, обем 6-9 фемтола. Количество 150-400*10 в 9л. Образува се от мегакариоцити чрез завързване. Продължителността на живота е 8-10 дни. Електронната микроскопия на тромбоцитите позволи да се установи, че тези клетки имат сложна структура, въпреки малкия си размер. Отвън тромбоцитите са покрити с тромботична мембрана с гликопротеини. Гликопротеините образуват рецептори, които могат да взаимодействат помежду си. Тромбоцитната мембрана има инвагинации, които увеличават площта. В тези мембрани има каналчета за освобождаване на вещества отвътре. Фосфомембраните са много важни. Тромбоцитен фактор от мембранни фосфолипиди. Под мембраната има плътни тубули - останките от саркоплазмения ретикулум с калций. Под мембраната има и микротубули и филаменти от актин, миозин, които поддържат формата на тромбоцитите. Вътре в тромбоцитите има митохондрии и плътни тъмни гранули, а алфа гранулите са светли. В тромбоцитите се разграничават 2 вида гранули, съдържащи тела.
В плътни - ADP, серотониеви, калциеви йони
Лек (алфа) - фибриноген, фактор на фон Вилебранд, плазмен фактор 5, антихепаринов фактор, пластинков фактор, бета тромбоглобулин, тромбоспондин и тромбоцитен растежен фактор.
Ламелите също имат лизозоми и гликогенни гранули.
Коагулационни фактори, които водят до образуването на кръвен съсирек. Същността на процеса на кръвосъсирване е превръщането на разтворимия плазмен протеин фибриноген в неразтворим фибрин под действието на тромбин протеаза. Това е краят на кръвосъсирването. За да се случи това, е необходимо действието на кръвосъсирващата система, която включва кръвосъсирващи фактори.и се подразделят на плазма (13 фактора) и има пластинчати фактори. Коагулационната система включва и антифактори. Всички фактори са неактивни. В допълнение към коагулацията има фибринолитична система - разтваряне на образувания тромб. Плазмени коагулационни фактори –
1. Фибриногенът е полимерна единица на фибрина с концентрация 3000 mg/l
2. Протромбин 1000 - протеаза
3. Тъканен тромбопластин - кофактор (освобождава се, когато клетките са увредени)
4. Йонизиран калций 100 - кофактор
5. Proaccelerin 10 - кофактор (активна форма - accelerin)
7. Проконвертин 0.5 - протеаза
8. Антихемофилен глобулин А 0.1 - кофактор. Свързан с фактора Уилибринг
9. Крисмас фактор 5 - протеаза
10. Stewart-Prover фактор 10 - протеаза
11. Плазмен прекурсор на тромбопластин (Розентал фактор) 5 - протеаза. Липсата му води до хемофилия тип С.
12. Фактор на Хагеман 40 - протеази. Започва процеса на коагулация
13. Фибрин-стабилизиращ фактор 10 - трансамидаза
- Прекаликреин (фактор на Флетчър) 35 - протеаза
-Кининоген с висок МВ фактор (Фицджералд фактор.) - 80 - кофактор
Има контактни фактори - 12.11, прекаликреин, кининоген с високо молекулно тегло. Тези фактори се активират при контакт с повредена повърхност.
Витамин К-зависими фактори - 2,7,9,10, протеин С и протеин S
Фибриноенова група фактори 5,8,13. Фактори, които изчезват след образуването на фибрин. Коагулацията на кръвта е система от каскадни реакции, по време на които настъпва постепенно активиране на факторите на кръвосъсирването.
Системата за кръвосъсирване се активира по 2 начина - вътрешен и външен.
Вътрешната система за активиране на кръвта е свързана с факторите в кръвната плазма. Започва с фактор Hageman 12 от неактивна форма към активна форма. Този процес може да се ускори. Действа на преекаликреин, преминава в каликринин, в присъствието на каниноген. Следващата стъпка активира 11 активни фактора и го преобразува в активна форма. Освен това въздействието върху 9-ия фактор и под действието на калциевите йони го превежда в активна форма, след това въздействието върху 10-ия фактор, докато са необходими 8-ми и 3-ти ламеларен фактор - образува се активният 10-ти.
Външната система е свързана с освобождаването на третия плазмен фактор. Включва се, когато клетките са повредени. OH взаимодейства със 7-ми фактор и калциеви йони и го превръща в 7-ми активен фактор. Допълнително влияние върху 10-ти и го превежда в активна форма. Тук има връзка на 2 начина на външна и вътрешна система. 7-ми активен фактор може да повлияе на 3-та вътрешна система. Активирането на 11-ия фактор е възможно под действието на тромбоцитите. Тромбоцитите могат директно да активират 11-ия фактор. Както вътрешната, така и външната система завършва с активирането на 10-ия фактор, който засяга протромбина (фактор 2) и го превръща в активна форма - тромбин. На първия етап процесът е бавен. Ускорява 3-ти и 5-ти фактор - като катализатор, подпомага превръщането на протромбина в тромбин.
Полученият тромбин активира 13-ия фактор, но неговата цел е да въздейства върху фибриногена и да го превърне във фибрин. Тромбинът разцепва връзките във фибриногена и в същото време се образува фибринов мономер и още 2 фибрина на пептид А и В.са свободни съединения. Под въздействието на 13-ия фактор се образуват фибринови нишки (ковалентни връзки), които образуват плътна мрежа. Образува се съсирек - тромб, който ще претърпи компресия, пречупване. Освен кръвен съсирек, от кръвта се образува и течна част - кръвен серум - течната част след процеса на съсирване. В серума липсва фибриноген и някои коагулационни фактори. Има окончателно спиране на кървенето. Бариера - кръвен съсирек предотвратява навлизането на токсини и микроби в раната. Тромбът стяга ръбовете на раната и създава благоприятна среда за възстановяване на увредените клетки. На повърхността се образуват корички.
Фактори, които поддържат кръвта течна.
Сред тези фактори са инхибитори на факторите на кръвосъсирването, които предотвратяват появата на реакция на кръвосъсирване. От голямо значение е гладката стена на кръвоносните съдове, ендотелът на кръвоносните съдове е покрит с тънък слой хепарин, който е антикоагулант. Инактивиране на продуктите, които се образуват при кръвосъсирването - тромбин (10 ml са достатъчни, за да съсирят цялата кръв в тялото). В кръвта има механизми, които предотвратяват това действие на тромбина. Фагоцитна функция на черния дроб и някои други органи, които са в състояние да абсорбират тромбопластин 9, 10 и 11 фактори. Намаляването на концентрацията на факторите на кръвосъсирването се осъществява чрез постоянен кръвен поток. Всичко това инхибира образуването на тромбин. Вече образуваният тромбин се абсорбира от фибриновите нишки, които се образуват по време на коагулацията на кръвта (те абсорбират тромбин). Фибринът е антитромбин 1. Друг антитромбин 3 инактивира образувания тромбин и неговата активност се повишава при комбинираното действие на хепарина. Този комплекс инактивира фактори 9, 10, 11, 12.Полученият тромбин се свързва с тромбомодулин (разположен върху ендотелните клетки). В резултат на това комплексът тромбомодулин-тромбин подпомага превръщането на протеин С в активен протеин (форма). Заедно с протеин С действа и протеин S. Те инактивират коагулационните фактори 5 и 8. За тяхното образуване тези протеини (C и S) изискват прием на витамин К. Чрез активирането на протеин С се отваря фибринолитичната система в кръвта, която е предназначена да разтвори образувалия се и изпълнил задачата си тромб. Фибринолитичната система включва фактори, които активират и инхибират тази система. За да се осъществи процесът на разтваряне на кръвта, е необходимо активиране на плазминогена. Плазминогенните активатори са тъканен плазминогенен активатор, който също е в неактивно състояние и плазминогенът може да активира активен фактор 12, каликреин, кининоген с високо молекулно тегло и ензимите урокиназа и стрептокиназа.
Активирането на тъканния плазминогенен активатор изисква взаимодействието на тромбин с тромбомодулин, който е активатор на протеин С, а активираният протеин С активира тъканния плазминогенен активатор и той превръща плазминогена в плазмин. Плазминът осигурява лизис на фибрин (превръща неразтворимите нишки в разтворими)
Антикоагулантите с непряко действие включват антагонисти на витамин К (по-специално лекарства, получени от детелина - дикумарин). С въвеждането на дикумарин в организма се нарушава синтеза на зависимите от витамин К фактори (2,7,9,10). При деца, когато микрофлората не е достатъчно развита, процесите на кръвосъсирване.