Принципи виготовлення кровозамінних розчинів
У клінічній практиці часто спостерігаються ситуації, коли конче потрібним стає переливання кровозамінників. Це буває при багатьох патологічних станах. Для цього використовують ізотонічні та ізоонкотичні розчини. Розчин, осмотичний тиск якого перевищує осмотичний тиск плазми крові, зветься гіпертонічним, а з меншим осмотичним тиском, ніж осмотичний тиск плазми, — гіпотонічним; 96% загального осмотичного тиску плазми припадає на частку неорганічних електролітів, серед яких основна роль належить №С1 (близько 60—80 %). Тому найпростішим кровозамінником є 0,9 % розчин натрію хлориду, який створює осмотичний тиск, близький до 7,5 атм. Але якщо розчин вводиться для компенсації втраченої крові, то він повинен містити збалансовану концентрацію неорганічних солей, близьку за складом до плазми крові (бути ізотонічним), і великі молекули, які досить важко проходять через мембрани і повільно виводяться з русла крові. Такі розчини — найефективніші кровозамінники.
Класифікація кровозаміників
Прийнято використовувані кровозамінники ділити на шість груп:
1. Гемодинамічні – для нормалізації порушень гемодинаміки.
2. Дезінтоксикаційні – для лікування інтоксикацій.
3. Препарати для парентерального живлення:
а) білкові гідролізати;
б) розчини амінокислот;
в) препарати жирової емульсії.
4. Регулятори водно-сольового і кислотно-лужної рівноваги:
а) сольові розчини;
б) осмодіуретики.
5. Кровозамінники з функцією перенесення кисню.
6. Кровозамінники комплексної дії.
ЕРИТРОЦИТИ
Еритроцити або червоні кров’яні тільця складають основну частину крові. Вони визначають червоний колір крові. У процесі філогенетичного розвитку еритроцити виникли як спеціалізовані клітини, що здійснюють перенесення газів, зокрема кисню та вуглекислоти. Цю функцію вони виконують за допомогою дихальних пігментів.
В одному літрі крові міститься наступна кількість еритроцитів:
новонароджені – (5,9-6,7) × 1012/л (Т/л), де Т (тера)=1012
дорослі: жінки – (3,7-4,7) × 1012/л
чоловіки – (4,5-5,1) × 1012/л.
Зниження концентрації еритроцитів порівняно з нормою називається еритропенією (анемією), збільшення — поліцитемією.
У дорослих людей еритроцити утворюються в червоному кістковому мозку плоских кісток з ядерної стовбурової клітини, яка в своєму розвитку проходить декілька стадій.
Система еритрону — загальна маса еритроцитів у організмі (ті, які циркулюють, депоновані, а також ті, що містяться в органах творення та руйнування (25-30) · 1012/л.).
Еритроцит — округла, двовгнута клітина діаметром близько 7,5 мкм. Завдяки такій формі вона має відносно велику поверхню. Оскільки зрілий еритроцит крові людини не має ядра, ємкість його збільшується. Відстань від мембрани до найвіддаленішої точки перебування гемоглобіну зменшується (максимум 1,2—1,5 мкм). Це забезпечує добрі умови газообміну. Крім того, оскільки еритроцит є без'ядерним і має еластичну мембрану, він легко змінює форму і проходить через найдрібніші капіляри, які діаметром іноді майже у 2 рази менші, ніж еритроцит.
Для забезпечення життєздатності еритроцитів та виконання їх функцій велике значення має еластична мембрана еритроцита. її товщина становить близько 10 нм. Мембрана еритроцита майже у мільйон разів більш проникна для аніонів, ніж для катіонів.
Деякі речовини здатні вступати у зв'язок із вбудованими в мембрану молекулами і проходити через неї всередину або транспортуватися на мембрані. За рахунок останнього типу зв'язку еритроцит виконує транспортну функцію. Позаяк вміст цих речовин у еритроциті може бути досить високим, ці елементи виконують також концентраційну функцію для багатьох біологічно активних речовин (наприклад, для факторів зсідання крові).
Найважливішою функцією еритроцита є транспорт газів, особливо кисню, оскільки ця функція в організмі людини виконується практично тільки еритроцитами. Він здійснюється завдяки вмісту в ньому гемоглобіну (34% загальної і 90% сухої маси). В 1 л крові міститься 140—160 г Нb
Розташування киснево-транспортного білка — гемоглобіну — в середині спеціалізованої клітини належить до істотного еволюційного здобутку. Якщо гемоглобін буде в плазмі крові, а не в еритроцитах, то він швидко виведеться через нирки, токсично впливатиме на них. Перебуваючи в плазмі, гемоглобін значно підвищить онкотичний тиск і в'язкість крові, а це ускладнить кровообіг.
Підрахунок кількості еритроцитів може здійснюватися шляхом підрахунку в лічильній камері або в автоматичному лічильнику.
Функції еритроцитів
1. Транспортна. Еритроцити переносять: О2, СО2, NO, адсорбовані білки, медикаменти, фізіологічно-активні речовини.
2. Забезпечення кислотно-лужної рівноваги.
3. Підтримання іонного складу плазми.
4. Гемостатична.
Основною функцією еритроцитів є транспорт кисню від легень до тканин і вуглекислоти від тканин до легень (це зумовлює дихальну функцію крові).
Еритроцити переносять також адсорбовані на їх поверхні поживні речовини у вигляді амінокислотних залишків, біологічно активні речовини обмінюються ліпідами з плазмою крові (це зумовлює трофічну, регуляторну функції крові).
Еритроцити приймають участь у регуляції кислотно-лужної рівноваги в організмі (до їхнього складу входить гемоглобін, який входить у гемоглобіновий буфер).
Еритроцити підтримують іонну рівновагу плазми, забезпечують водно-сольовий обмін організму.
Еритроцити виконують захисну роль – беруть участь у імунітеті, адсорбуючи різні отрути, які руйнуються потім клітинами ретикулоендотеліальної системи, мононуклеарних фагоцитів.
Еритроцити відіграють важливу роль у регуляції активності системи гемостазу. Вони, так як і тромбоцити, забезпечують утворення тромбопластину.
Життєвий цикл еритроцитів
Зрілий еритроцит, який циркулює у крові, є диференційованою клітиною, нездатною до подальшої проліферації. Але й клітиною його можна назвати умовно, оскільки він позбавлений одного з головних атрибутів клітини — ядра. Ядра містять лише попередники еритроцитів — еритробласти кісткового мозку. При їх дозріванні ядро виштовхується через мембрану. Еритроцит здатний циркулювати у кровотоці протягом 100—120 діб. Після цього він гине.
Таким чином, за добу оновлюється близько 1 % еритроцитів. Про це свідчить наявність у крові молодих еритроцитів - ретикулоцитів (від лат. геtе — сітка, основою якої є залишки іРНК). Після виходу із кісткового мозку у руслі крові вони зберігаються у вигляді ретикулоцитів близько доби. Тому їх концентрація у крові — близько 0,8—1 % усіх еритроцитів.
В одному літрі крові міститься така кількість ретикулоцитів:
новонароджені – 160-180 Г/л (2,7 %)
дорослі: жінки – 7,4-56,4 Г/л (0,2-1,2 %)
чоловіки – 8,0-61,2 Г/л (0,2-1,2 %)
Активізація еритропоезу супроводжується збільшенням числа ретикулоцитів у крові. Але у будь-якому разі еритропоез може бути інтенсифікований не більш ніж у 5— 7 разів порівняно з вихідним рівнем. Тобто, якщо у звичайних умовах за добу утворюється близько 25 000 еритроцитів на 1 мкл крові, то при найінтенсивнішому еритропоезі за добу із кісткового мозку може вийти у русло крові до 150 000 еритроцитів на 1 мкл. Істотних запасів (депо) еритроцитів в організмі людини немає. Тому ліквідація анемії (після втрати крові) відбувається лише за рахунок посилення еритропоезу. Але при цьому істотне збільшення кількості еритроцитів у кістковому мозку розпочинається лише через 3—5 діб. У периферичній крові це стає помітним ще пізніше. А тому після втрати крові або гемолізу для відновлення рівня еритроцитів до норми потрібно досить багато часу (не менш як 2—3 тиж).
Руйнування еритроцитів.Життєвий цикл еритроцитів закінчується їх руйнуванням— гемолізом). Зрілі еритроцити циркулюють у крові протягом 100-120 днів, після цього вони фагоцитуються клітинами ретикулоендотеліальної системи печінки, селезінки і кісткового мозку. Але не тільки ці органи, але й будь-які інші (де є макрофаги) здатні руйнувати червоні кров’яні тільця, про що свідчить поступове зниження “синців” (підшкірних крововиливів). У організмі дорослої людини нараховується 25×1012 еритроцитів, щодоби оновлюється приблизно 0,8 % від їхньої кількості. Це означає, що за одну хвилину утворюється 160×106 еритроцитів. Після крововтрати і при патологічному вкороченні тривалості життя еритроцитів швидкість еритропоезу може зростати в декілька разів.
Види гемолізу:
Фізіологічний, патологічний.
Осмотичний, термічний, механічний, біологічний.
Загальна характеристика резистентності еритроцитів
Резистентність – це стійкість еритроцитів у різних сольових розчинах.
Гемоліз – це вихід еритроцитарного вмісту (гемоглобіну) у кров.
Осмотична резистентність. Вміст білків у еритроцитах вищий, а низькомолекулярних речовин нижчий, ніж у плазмі. Осмотичний тиск, створений високою концентрацією білків всередині клітини, компенсується малою концентрацією низькомолекулярних речовин, і тому осмотичний тиск в еритроцитах тільки трохи вищий, ніж у плазмі: величина його достатня для забезпечення нормального тургору. Мембрана еритроцитів пропускає з різною проникністю низькомолекулярні речовини. Завдяки цьому при пригніченні активного транспорту іонів (активно переноситься через мембрану Na+ i K+: Na+ – з клітини, а К+ – в клітину) знижується їх трансмембранний концентраційний градієнт. Високий внутрішньоклітинний вміст білків, який при цьому залишається постійним, перестає компенсуватися, і осмотичний тиск у еритроциті зростає. У результаті вода починає поступати в еритроцити. Це триває до того часу, поки мембрана його не трісне і гемоглобін не вийде в плазму. Це так званий осмотичний гемоліз.
Якщо позаклітинна рідина тільки помірно гіпотонічна, еритроцити набрякають і набувають форми близької до сферичної, і, навпаки, в гіпертонічному середовищі вони втрачають воду і зморщуються.
Вивчення осмотичної резистентності еритроцитів проводять у середовищах із зростаючою гіпотонічністю. Мінімальна осмотична резистентність еритроцитів свіжої крові спостерігається в 0,50-0,45 % NaCl, максимальна – в 0,34-0,32 % NaCl.
Осмотичний гемоліз еритроцитів настає також в ізотонічних розчинах речовин, які легко проникають через їх мембрану, наприклад, сечовина. Сечовина рівномірно розташовується в еритроцитах і зовнішньому середовищі. Так як клітинна мембрана затримує великі молекули всередині еритроцитів, осмотичний тиск у них стає більшим, ніж зовні (різниця між поза- і внутрішньоклітинним осмотичним тиском у цьому випадку буде пропорційна кількості сечовини, яка зайшла в клітину). В еритроцити починає поступати вода, що призводить до розриву мембрани.
Гемоліз може відбутися і при дії речовин, які розчиняють жири (наприклад, хлороформ, ефір). Ці речовини вимивають ліпіди з мембрани еритроцитів, залишаючи отвори. Гемолітична дія мил, сапонінів і синтетичних миючих засобів зумовлена тим, що вони знижують поверхневий натяг між водною і ліпідними сторонами мембрани. Це веде до емульгації жирів, вимивання їх з мембрани і утворення отворів, через які виходить вміст клітини.
Гемоглобін. Однією з найважливіших функцій крові є перенесення кисню, який поглинається в легенях, до органів і тканин, а також у транспорті вуглекислоти від тканин до легень. Цю функцію виконують еритроцити, які містять червоний кров’яний пігмент – гемоглобін. Він може з’єднуватися з киснем в капілярах легень і вивільняти його в капілярах тканин. Крім того, гемоглобін може зв’язувати деяку кількість вуглекислоти, яка утворюється в процесі клітинного метаболізму (у легенях зв’язок гемоглобіну з вуглекислим газом розпадається). У зв’язку з цим гемоглобін відіграє важливу роль у перенесенні дихальних газів.
Гемоглобін відноситься до класу хромопротеїнів. Це білки, молекула яких складається з простого білка глобіну і забарвленої простетичної групи небілкового характеру – гема. Молекула гемоглобіну складається з чотирьох поліпептидних ланцюжків, до складу кожної входить особливий пігмент – гем. Простий білок глобін і гем знаходяться, відповідно, у співвідношенні 96 % і 4 % від маси молекули.
До складу молекули гемоглобіну входять чотири однакові групи гему. Гем є протопорфірином, у центрі якого розміщений іон двовалентного заліза. Ключову роль у діяльності гемоглобіну відіграє іон заліза, який розміщений у центрі молекули протопорфірину. Останній, сполучений з цим іоном двома координаційними зв’язками, які утворилися внаслідок заміщення водню, називається гемом.
Одна з валентностей заліза реалізується при зв’язуванні гему з глобіном, до другої приєднується кисень або інші ліганди – вода, вуглекислота, азиди. Білкова і простетична частина молекули не тільки зв’язані, але й постійно мають один на одного сильний вплив. Глобін змінює властивості гему, визначаючи його здатність до зв’язування кисню. У свою чергу, гем забезпечує стійкість глобіну до дії фізичних факторів, розщеплення ферментами тощо.
Білковий компонент гемоглобіну
Більша частина молекули гемоглобіну, яка складаєтьс приблизно з 10000 атомів припадає на долю білкового компоненту. Він складається з чотирьох окремих поліпептидних ланцюгів, до складу кожного з яких входить більше 140 амінокислотних залишків. Хімічний аналіз дозволив розкрити амінокислотну послідовність поліпептидних ланцюгів гемоглобіну. За останні роки за допомогою рентгеноструктурного аналізу було встановлено просторове розміщення цих ланцюгів.
Так, білкова частина гемоглобіну – глобін - складається з чотирьох ланцюгів. Вся молекула має приблизно сферичну форму. Біля її поверхні в спеціальних “впадинах” розміщуються групи гему. Гемоглобін дорослої людини складається з двох a-ланцюжків і двох b-ланцюжків. Такий гемоглобін називають АHb (adult). У гемоглобіну плода (fetus) людини (FHb) замість b-ланцюжків є два так званих g-ланцюжки, які відрізняються амінокислотною послідовністю. Після народження FНb замінюється на АНb.
Так, на 12 тижні внутрішньоутробного розвитку є 100 % FНb; на 20 тижні – 90 % НbF; у новонароджених – 60-85 % FНb; в 1-2 роки – 2,5 % FНb; у дорослих немає FНb.
Сполуки гемоглобіну, їх особливості
У процесі перенесення кисню його молекула утворює зворотній зв’язок з гемом, валентність заліза при цьому не змінюється. Гемоглобін, який приєднав кисень, стає оксигемоглобіном (НbО2). Коли хочуть спеціально відмітити, що гемоглобін не зв’язаний з киснем, його називають дезоксигемоглобіном(HHb).
При окисненні гема залізо стає з двовалентного тривалентним, окиснений гем носить назву метгему, а вся поліпептидна молекула в цілому – метгемоглобіну (MetHb). У крові людини метгемоглобін міститься в незначних кількостях, але при деяких захворюваннях і отруєннях його вміст зростає. Небезпека таких станів полягає в тому, що окиснений гемоглобін не здатний віддати кисень. Накопичення в крові великих кількостей метгемоглобіну (НbОН) виникає після введення в організм ліків (наприклад, нітрогліцерину, перманганату калію).
На відміну від капілярів легень у капілярах тканин кисню менше, його напруження нижче і тут оксигемоглобін розпадається на гемоглобін і кисень. Гемоглобін, який віддав кисень, називають відновленим або редукованим гемоглобіном (Нb).
Оскільки кров проходить через тканини і віддає кисень, вона попутньо вбирає в себе кінцевий продукт окисних обмінних процесів у клітинах – СО2. Гемоглобін, який зв’язаний з вуглекислотою, називають карбгемоглобіном (НbСО2).
Гемоглобін досить легко приєднує чадний газ – оксид вуглецю (II) – CO. У цьому випадку хімічна спорідненість СО до гемоглобіну майже в 300 разів вища, ніж до кисню. Це означає, що варто тільки невеликій кількості чадного газу появитися в повітрі, як відбувається утворення значної кількості зв’язаних молекул гемоглобіну. Утворена сполука і блокований чадним газом гемоглобін уже не можуть служити переносниками кисню. Так при концентрації СО у повітрі рівній 0,1 %, біля 80 % гемоглобіну крові стає зв’язаним не з киснем, а з чадним газом. У результаті в організмі виникають важкі наслідки кисневого голодування.
Незначні отруєння чадним газом є зворотним процесом: СО поступово відщеплюється і виводиться при диханні свіжим повітрям. Використання чистого кисню при наданні невідкладної допомоги пришвидшує приблизно в 20 разів цю реакцію. При концентрації СО, що рівна 1 %, через декілька хвилин настає смерть. Під час взаємодії гемоглобіну з оксидом вуглецю (II) відбувається утворення карбооксигемоглобіну (НbСО), який не може переносити кисень.
Сполуки гемоглобіну з газами
НbО2 – оксигемоглобін – має яскраво-червоний колір. Утворення його відбувається в капілярах легень, де високе напруження кисню.
ННb – відновлений гемоглобін – має темно-червоний колір, що визначає колір венозної крові. Утворюється він у капілярах тканин.
НbСО2 – карбгемоглобін має вишневий колір і утворюється при проходженні крові через тканини.
НbСО – карбоксигемоглобін має яскравий червоний колір і утворюється при наявності СО в навколишньому повітрі.
НbОН – метгемоглобін має бурий колір і утворюється при наявності сильно діючих окисників.
Методи визначення гемоглобіну
Для визначення вмісту гемоглобіну в крові запропоновано багато різних методів:
газометричний – вимірювання кількості зв’язаного кисню (1 г Нb може приєднати 1,36 мл кисню);
залізометричний – вимірювання рівня заліза в крові (вміст заліза в Нb складає 0,34 %);
колориметричний – порівняння кольору розчину крові з кольором стандартного розчину.
Найбільшого розповсюдження отримали колориметричні методи, які базуються на колориметрії похідних Нb. Найпростішим і широко розповсюдженим методом у минулому була колориметрія солянокислого гематину, на якому оснований метод Салі. Він дуже простий і швидкий у користуванні, але похибка при визначенні ним Нb складає ± 30 %.
Як уніфікований метод застосовують ціанметгемоглобіновий метод із застосуванням ацетонціангідрину. Принцип його полягає в тому, що гемоглобін окиснюють в метгемоглобін червоною кров'яною сіллю. Утворюється з ацетонціангідрином забарвлений ціанметгемоглобін, який визначають фотоелектроколориметром або спектрофотометром. Інтенсивність його забарвлення пропорційна кількості Нb.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 25