ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΙΜΑ ΙΩΑΝΝΗΣ ΛΕΓΑΚΗΣ ΕΝΔΟΚΡΙΝΟΛΟΓΟΣ

Κατανομή ύδατος και ηλεκτρολυτών Ο ανθρώπινος οργανισμός αποτελείται από: ύδωρ(Η 2 0) και στερεά συστατικά. οργανικά(υδατάνθρακες, λίπη, πρωτεΐνες) και ανόργανα (Κ +, Να +,Ca ++, Cl -,Mg ++,κ.ά Το ολικό ποσό των υγρών του σώματος κ΄ τα ολικά ποσά των διαλυμένων ουσιών (στο νερό), διατηρούνται σε σχετική σταθερή κατάσταση.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΝΕΡΟΥ ΕΙΣΟΔΟΣΕΞΟΔΟΣ 1. Α πό το πλάσμα-IV1. Ο ύρα-κόπρανα 2. Aπό το στόμα-peros2. Εφιδρώσεις-έμετοι κ.λ.π 3. Από οξειδώσεις3. L LL Levin- Π ΠΠ Παροχετεύσεις Άθροιση Αξιολόγηση: Αρνητικό(-) προσλαμβανόμενα > αποβαλλόμενα Θετικό(+) προσλαμβανόμενα < αποβαλλόμενα Ι Ισοζύγιο(0) προσλαμβανόμενα = αποβαλλόμενα

To H 2 O αποτελεί το 55-65% του σωματικού βάρους του ενηλίκου Η 2 Ο Η συνολική ποσότητα του Η 2 Ο στον οργανισμό εξαρτάται από : την ηλικία: Παιδιά 75-80%,ενήλικες Μ.Ο 60%, υπερήλικες 45-50% την περιεκτικότητα του σώματος σε λίπος: Το λίπος είναι υδρόφοβη ουσία και δεν κατακρατά νερό το φύλο: Οι γυναίκες, έχουν μικρότερη περιεκτικότητα σε νερό έναντι των ανδρών, διότι έχουν μεγαλύτερη ποσότητα λιπώδους ιστού.

ΠΡΟΣΛΗΨΗ: ΠΡΟΣΛΗΨΗ: α) πόση Η 2 Ο ή άλλων ποτών β) Η 2 Ο που περιέχεται στις τροφές γ) Οξειδώσεις ΑΠΟΒΟΛΗ: ΑΠΟΒΟΛΗ: α) ούρα - κόπρανα β) εκπνεόμενος αέρας γ) δέρμα Το υγρό του σώματος(60%) κατανέμεται σε δύο χώρους: 1.Ενδοκυττάριο χώρο 40%. 2.Εξωκυττάριο χώρο 20% (2α. Ενδοαγγειακό 5% και 2β. μεσοκυττάριο ή διάμεσο 15%).

Ισοζύγιο υγρών κ΄ ηλεκτρολυτών Το ανατομικό διαχωριστικό στοιχείο μεταξύ των δύο χώρων είναι η κυτταρική μεμβράνη, η οποία επιτρέπει την διακίνηση ύδατος καί μερικών ηλεκτρολυτών, όταν υπάρχει διαφορά ωσμωτικής πίεσης μεταξύ των δύο χώρων. Σε κάθε χώρο ισχύει η αρχή της ουδετερότητας των ηλεκτρικών φορτίων, δηλ. όσα θετικά τόσα και αρνητικά φορτία σε κάθε χώρο.

ΟΡΙΣΜΟΣ Οι ηλεκτρολύτες είναι ανόργανες χημικές, ιονισμένες ενώσεις θετικά ή αρνητικά φορτισμένες, οι οποίες είναι διαλυμένες σε όλα τα υγρά του σώματος. ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ 1. Ενδοκυττάριο υγρό 2. Πλάσμα-Ενδοαγγειακό υγρό 3. Διάμεσο υγρό

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΣΤΟ ΑΙΜΑ Κάλιο (Κ + ): 3,5 - 4,5 mEq/lt Νάτριο (Nα + ): mΕq/lt Ασβέστιο(Cα ++ ): 4,5 - 5,5mEq/lt Μαγνήσιο(Mg ++ ): 1,5 - 2,5 mEq/lt Φώσφορος(HPO - 4 ):1 – 1,5mEq/lt Χλώριο(Cl - ): mEq/lt

Ισοζύγιο ηλεκτρολυτών Το κύριο κατιόν του ενδοκυτταρίου χώρου είναι το Κ + ενώ του εξωκυτταρίου το Να + Ρυθμιστής η αντλία Να + και Κ +, η οποία βάζει συνεχώς το Κ + μέσα στο κύτταρο και βγάζει Να +.

Ρόλος των ηλεκτρολυτών στον οργανισμό Στη διατήρηση της ωσμωτικής ισορροπίας Στη διατήρηση της οξεοβασικής ισορροπίας Στην ιοντική ισορροπία, σημαντικός παράγοντας για την διεγερσιμότητα των νεύρων, των μυών, τη διαβατότητα των τριχοειδών αγγείων και τη λειτουργία της καρδιάς. Στην ισορροπία του νερού, στην ανταλλαγή του στους διάφορους χώρους, στα ενζυματικά συστήματα. Στην αναπνευστική λειτουργία με τη μεταφορά Ο 2 και CO 2

Ρόλος του ύδατος στον ανθρώπινο οργανισμό Είναι υγρό μέσο για τον μεταβολισμό των κυττάρων. Δρα σαν διαλύτης των διαφόρων ουσιών απαραίτητων για τη λειτουργία των κυττάρων. Μεταφέρει θρεπτικές ουσίες, ηλεκτρολύτες και οξυγόνο στα κύτταρα και βοηθά στην αποβολή των προϊόντων του μεταβολισμού στα απεκκριτικά όργανα.

Το ύδωρ στον οργανισμό Συμβάλλει στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος. Διατηρεί τη φυσική και χημική σύσταση των ενδοκυττάριων και εξωκυττάριων υγρών. Διατηρεί τον όγκο του αίματος. Βοηθά στην πέψη των τροφών και στην απορρόφησή τους.

Το ύδωρ στον οργανισμό Συμβάλλει στην ελάττωση της τριβής στις αρθρώσεις, τους μυς και τα σπλάχνα.

Διακίνηση ύδατος μεταξύ των δύο διαμερισμάτων του εξωκυτταρίου χώρου Το ανατομικό διαχωριστικό στοιχείο μεταξύ του διάμεσου και του ενδοαγγειακού χώρου είναι η τριχοειδική μεμβράνη (πόροι), δεν περνούν οι πρωτεΐνες του πλάσματος. Η διακίνηση Η 2 Ο μεταξύ των δύο χώρων ελέγχεται από δύο δυνάμεις αντίθετης φοράς, την υδροστατική και την κολλοειδωσμωτική πίεση.

Διακίνηση ύδατος μεταξύ των δύο διαμερισμάτων του εξωκυτταρίου χώρου Η υδροστατική πίεση ωθεί το Η 2 Ο από τα αγγεία στο διάμεσο χώρο. Αντίθετα η κο- λοειδωσμωτική πίεση που οφείλεται στις πρωτεΐνες συγκρατεί το Η 2 Ο μέσα στα αγγεία. Οι πιέσεις αυτές βρίσκονται σε ισορροπία. Αν αυξηθεί η Υδροστατική έναντι της Κολοειδωσμωτικής Π. ή μειωθεί η Κολοειδ/κή Π. έναντι της Υδροστατικής, το Η 2 Ο θα εξέλθει του αγγείου στο μεσοκυττάριο χώρο και θα δημιουργηθεί οίδημα.

Ωσμωτική πίεση πλάσματος Η ωσμωτική πίεση ρυθμίζει τον όγκο των υγρών μεταξύ ενδοκυτταρίου και εξωκυτταρίου χώρου. Εκφράζεται σε χιλιοστωσμόλιο ανά λίτρο(mOsm/L). Η ωσμωτική πίεση του εξωκυτταρίου χώρου κυμαίνεται από mOsm/L. Τα διαλύματα που έχουν αυτή τη Τιμή ωσμωτικής πίεσης θεωρούνται Ισότονα.

Ωσμωτική πίεση πλάσματος Εάν είναι κάτω του 280 mOsm/L λέγονται Υπότονα. Εάν είναι άνω του 310 mOsm/L λέγονται Υπέρτονα. Η ωσμωτική πίεση καθορίζεται κατά το 90-95% από το Να + (κυρίως),το Cl -,HCO 3. Στην τελική διαμόρφωση από τη γλυκόζη, την ουρία και την κρεατινίνη, ενώ οι πρωτεΐνες συμβάλλουν μόνο κατά 2 mOsm/L.

Ωσμωτική πίεση πλάσματος Σε περίπτωση χαμηλής ωσμωτικής πίεσης (χαμηλό κυρίως Να + ),Η 2 Ο θα μετακινηθεί από τον εξωκυττάριο στον ενδοκυττάριο χώρο μέσω της κυτταρικής μεμβράνης ώστε να αυξηθεί η συγκέντρωση των ουσιών (αφού θα μειωθεί η συγκέντρωση του Η 2 Ο) αυξάνοντας έτσι την ωσμωτική πίεση του εξωκυτταρίου χώρου.

Ωσμωτική πίεση πλάσματος Υψηλή ωσμωτική Πίεση σημαίνει μεγάλη συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών στο εξωκυττάριο υγρό(υπέρτονο διάλυμα). Στην περίπτωση αυτή, Η 2 Ο θα εξέλθει από τον ενδοκυττάριο στον εξωκυττάριο (προς μείωση της υψηλής συγκέντρωσης των ουσιών)μειώνοντας έτσι την τιμή της ωσμωτικής πίεσης. Η διακίνηση Η 2 Ο γίνεται έως ότου επέλθει ισορροπία μεταξύ τους. (ωσμωτική ισορροπία).

Bronsted – Lowry Οξεοβασική ισορροπία Οξέα(H 2 CO 2 )Ανθρακικό οξύ Αποδεσμεύει Η + Βάσεις(NαHCO3)Διττανθρακικό νάτριο Δεσμεύει Η +Sorensen Η πυκνότητα των ιόντων Η + εκφράζεται με pH 7,36 - 7,44

Οξεοβασική ισορροπία Είναι ο μηχανισμός με τον οποίο εξουδετε-ώνονται τα ιόντα Η + Το PH + μας ενημερώνει για Οξέωση ή αλκάλωση. Οξέωση: Είναι η αύξηση της συγκέντρωσης των Η + του αίματος δηλ. η μείωση της τιμής του PH + <7.35 (όσο αυξάνεται η τιμή του Η + τόσο μειώνεται το PH + του αίματος).

Αλκάλωση: Είναι η ελάττωση της συγκέν- τρωσης των ιόντων Η + του αίματος δηλ. αύξηση του PH>7.45(όσο μειώνεται η τιμή των Η + τόσο αυξάνεται το PΗ). Oι ακραίες τιμές του PH είναι 6.8 και 7.8. Σε PΗ 7.8 επέρχεται θάνατος.

Οξεοβασική διαταραχή To PCO 2, μας ενημερώνει εάν έχουμε Αναπνευστική οξέωση ή Αν/κή αλκάλωση. Φ.Τ. PCO 2 : mmHg Φ.Τ. PO 2 >90 mmHg Aναπνευστική Οξέωση: PCO 2 >45mmHg και PH<7.35 (Υπερκαπνία) Αναπνευστική Αλκάλωση:PCO (Υποκαπνία)

Οξεοβασική διαταραχή HCO 3 - (διτανθρακικά).Φ.Τ:22-28mEq/L,μας δείχνουν αν έχουμε: Μεταβολική οξέωση ή Μεταβολική αλκάλωση. Μεταβολική οξέωση:HCO 3 - <22mEq/L και PH<7.35 Μεταβολική Αλκάλωση: HCO 3 - >28mEq/L και PH>7.45

Οξεοβασική διαταραχή H + Φ.Τ : 40 + _2nEq/L Οξυαιμία : Η + > 40 + _2nEq/L Αλκαλαιμία : Η + < 40 + _2nEq/L

Μεταβολική οξέωση HCO 3 - <22mEq/L και PH <7.35 Αίτια:1.Αυξημένη απώλεια διττανθρακικών. Διάρροια, παγκρεατίτιδα, χολικά συρίγγια κ.λ.π 2.Αυξημένη παραγωγή οξέων: Σ. Διαβήτης, Shock, Δηλητηρίαση με σαλικυλικά (ασπιρίνη) 3.Μειωμένη αποβολή οξέων: Νεφρική ανεπάρκεια, πρόωρα νεογνά.

Κλινική εικόνα Εικόνα Βαρέως πάσχοντος Υπέρπνοια, για αποβολή του CO 2 (βαθειά και συχνή αναπνοή τύπου Kussmaul) Αποπροσανατολισμός-διανοητική σύγχυση Απώλεια συνείδησης σε βαριά οξέωση

Θεραπεία-Νοσηλευτικές παρεμβάσεις Αιτιολογική αντιμετώπιση: π.χ διάρροιας, αιμοκάθαρση σε νεφρική ανεπάρκεια κ.λ.π Χορήγηση διττανθρακικών:Sodium Bicarbonate 4% Ορός Dextrose 5% και Ινσουλίνη σε υπερκαλιαιμία (βάζουν το Κ + εντός του κυττάρου και έτσι μειώνεται η τιμή του στο αίμα) Εκτίμηση- επανεκτίμηση Ζ.Σ και αερίων αίματος.

Αναπνευστική οξέωση PH 45mmHg Μειωμένη αποβολή του CO 2 και συνεπώς αύξησή του στο πλάσμα του αίματος και πτώση του PH. Αίτια Καταστολή του κέντρου της αναπνοής από: Φάρμακα (οπιοειδή, >δόσεις ηρεμιστικών κ.λ.π) Νευρίτιδες, ατυχήματα, καρκίνος ΚΝΣ

Αναπνευστική οξέωση Παθήσεις πνευμόνων (πνευμοθώρακας, πνευμονικό οίδημα, πνευμονία κ.λ.π) Απόφραξη αεραγωγών Παθήσεις θωρακικού τοιχώματος π.χ κατάγματα πλευρών

Κλινική Εικόνα Έντονος πονοκέφαλος Μεγάλη ερυθρότητα οφθαλμών (λόγω αγγειοδιαστολής του εγκεφάλου από την αύξηση του CO 2 ) Διανοητική σύγχυση λόγω υποξαιμίας του εγκεφάλου (πτώση PO 2 ) Κώμα εάν δεν αναταχθεί.

Θεραπεία- Νοσηλευτική Άρση του αιτίου (χορήγηση αντιδότων σε υπερβολικές δόσεις ναρκωτικών(ναλοξόνη) ηρεμιστικών(φλουμαζελίνη) Χορήγηση Ο 2 και βρογχοδιασταλτικών φαρμάκων Διέγερση του Κέντρου της αναπνοής με Φάρμακα Σε βαριές περιπτώσεις μηχανική αναπνοή (διασωλήνωση)

Μεταβολική Αλκάλωση PH>7.45 και HCO 3 - >28mEq/L Ο οργανισμός για να αυξήσει τη μειωμένη ποσότητα των Η +, βγάζει από το κύτταρο Η + προς το αίμα και βάζει εντός του κυττάρου Κ + με αποτέλεσμα τη μείωσή του στο αίμα δηλ. υποκαλιαιμία. Η Μεταβολική Αλκάλωση είναι η πιο συχνή διαταραχή σε χειρουργημένους ασθενείς εάν παρουσιάζουν συχνούς

Μεταβολική Αλκάλωση εμέτους ή το Levin παραμένει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αίτια Έμετοι-Levin, > απώλεια Η + λόγω αποβολής υδροχλωρικού οξέως(HCL)που αποτελείται από Η + και CL- Υποκαλιαιμία Χορήγηση αλκαλικών ουσιών(αντιόξινα)

Κλινική εικόνα Η μεταβολική αλκάλωση προκαλεί μείωση του ιονισμένου Cα ++, με συνέπεια: α) την αύξηση της νευρομυϊκής διεγερσιμότητας που εκδηλώνεται ως Τετανία (ανώμαλη σύσπαση των μυών, μυϊκοί πόνοι). β) την μείωση της συσταλτικότητας του μυοκαρδίου που εκδηλώνεται ως βραδυκαρδία. Οι έμετοι προκαλούν μείωση του όγκου

Κλινική εικόνα των υγρών (υποογκαιμία) με αποτέλεσμα τη πτώση της Α.Π, ταχυσφυγμία κ.λ.π Θεραπεία – Νοσηλευτική Αιτιολογική, διακοπή εμέτων,διόρθωση υποκαλιαιμίας, διακοπή φαρμάκων κ.λ.π. Χορήγηση χλωριούχου καλίου (KCL) σε υποκαλιαιμία Χορήγηση γλυκονικού ασβεστίου(Calcium cluconate 5%),σε περίπτωση Τετανίας. Χορήγηση διαλυμάτων(IV) NaCl σε υποογκαιμία.

Αναπνευστική Αλκάλωση PH>7.45 και PCO 2 < 35 mmHg Στην αναπν/κή αλκάλωση έχουμε υπερβολική αποβολή του CO 2 από τους πνεύμονες με αποτέλεσμα μείωση του PCO 2 (υποκαπνία) και αύξηση του PH (αλκαλαιμία) Αίτια Ψυχογενή αίτια, όπως υστερία (λόγω ταχύπνοιας) Όγκοι ΚΝΣ-Λοιμώξεις (εγκεφαλίτιδες,πνευμονία)

Αναπνευστική Αλκάλωση Φάρμακα (δηλητηρίαση με σαλικυλικά διεγείρουν το κέντρο της αναπνοής και προκαλούν ταχύπνοια). Υπέρπνοια λόγω αυξημένου υψομέτρου, το Ο 2 είναι μειωμένο, ο οργανισμός αντιρροπιστικά αυξάνει το βάθος των αναπνοών, για εξοικονόμηση περισσότερου Ο 2.

Κλινική εικόνα Αιμωδίες-μυρμηκίαση άκρων Τετανία λόγω μείωσης του Cα ++ Ζάλη, αδυναμία συγκέντρωσης της προσοχής Θεραπεία-Νοσηλευτική Αιτιολογική (πλύση στομάχου σε λήψη σαλικυλικών) Εισπνοές CO 2 (αναπνοές μέσα από σακούλα) Φάρμακα για αναπνευστική καταστολή.

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΑΙΜΑΤΟΣ

Eπικοινωνία μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος Αναπνευστικό σύστημα (αναπνευστική μεμβράνη) Ουροποιητικό σύστημα (σπειραματική μεμβράνη ή νεφρικό ηθμό) Πεπτικό σύστημα (εντερικός βλεννογόνος)

Eπικοινωνία μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος

Ποια είναι η κατανομή των υγρών σε άνδρα 70kg? -Συνολικός όγκος υγρών= 42lt (60% σωματικού βάρους) -Ενδοκυτταρικό υγρό=28lt (2/3 συνολικού όγκου υγρών) -Eξωκυτταρικό υγρό=14lt (1/3 συνολικού όγκου υγρών) -Mεσοκυτταρικό υγρό= 11lt (4/5) -Πλάσμα= 3lt (1/5)

Κατανομή ιόντων στον ενδοκυττάριο και εξωκυττάριο υγρό (mmol/liter) Eξωκυττάριο Υγρό Ενδοκυττάριο υγρό Na K+K+ 4,5150 Ca ++ 2, pH 7,47,0-7,2 Cl HCO

H ανταλλαγή ουσιών και ανακατανομής υγρών μέσω κυτταροπλασματικής μεμβράνης γίνεται…. 1.Διάχυση μέσω φωσφολιπιδικής διπλοστιβάδας και διαύλων 2.Μεταφορά με πρωτεϊνικούς φορείς: Διευκολυνόμενη διάχυση Πρωτογενής -δευτερογενής ενεργητική μεταφορά 3. Μεταφορά με κυστίδια: ενδοκυττάρωση και εξωκυττάρωση (με χρήση ενέργειας)

Τριχοειδική μεμβράνη -Διαχωρίζει το μεσοκυτταρικό υγρό και το πλάσμα -Πάχος 0.5 μm - Στιβάδα ενδοθηλιακών κυττάρων –βασική μεμβράνη -Διακυτταρικές σχισμές (intercellular clefts) - Λειτουργικοί πόροι (60- 70A) - Κυστίδια -Διαχωρίζει το μεσοκυτταρικό υγρό και το πλάσμα -Πάχος 0.5 μm - Στιβάδα ενδοθηλιακών κυττάρων –βασική μεμβράνη -Διακυτταρικές σχισμές (intercellular clefts) - Λειτουργικοί πόροι (60- 70A) - Κυστίδια Παρόμοια σύσταση μεταξύ μεσο κυτταρίου και εξωκυτταρίου χώρου

Κυκλοφορικό σύστημα Καρδιά = Αντλία Αγγεία = Οδοί Αίμα = μεταφορικό μέσο

ΑΙΜΑ Το αίμα είναι είδος συνδετικού ιστού που βρίσκεται σε υγρή μορφή. Ο ολικός όγκος του αίματος εκφρασμένος σε λίτρα αντιστοιχεί με το 7% περίπου του σωματικού βάρους ενός άνδρα και το 5.5% περίπου του σωματικού βάρους μιας γυναίκας. Το pH του είναι ελαφρά αλκαλικό ( )

ΑΙΜΑ Ποιες είναι οι λειτουργίες του; Ποια συστατικά το αποτελούν;

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ:  θρεπτικών συστατικών  O 2 & CO 2  άχρηστων προϊόντων  ορμονών  ηλεκτρολυτών ΑΜΥΝΑ:  αντιμετώπιση ξένων εισβολέων  επούλωση ιστικής βλάβης  πήξη  διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος Διατήρησηομοιόστασης

Ρόλος καρδιαγγειακού συστήματος 2 φάσεις διακίνησης εξωκυττάριου υγρού A. συνεχή κίνηση αίματος μέσα στα αγγεία της συστηματικής και πνευμονικής κυκλοφορίας (νόμος ροής) Β. διακίνηση εξωκυτταρικού υγρού μεταξύ του αυλού των τριχοειδών αγγείων και του μεσοκυτταρικού υγρού (νόμος διάχυσης)

Ρόλος καρδιαγγειακού συστήματος 1η φάση (μαζικής ροής): κινητήριος δύναμη της μαζικής ροής (παράγεται από τη λειτουργία της καρδιάς ως αντλία και ισούται με τη διαφορά των υδροστατικών πιέσεων μεταξύ των δύο άκρων ενός αγγείου ή ενός αγγειακού κύκλου) 2η φάση (διάχυση): κινητήριος δύναμη η διαφορά συγκεντρώσεων της μεταφερόμενης ουσίας μεταξύ του πλάσματος και του μεσοκυτταρικού υγρού

ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΠΛΑΣΜΑ ΕΜΜΟΡΦΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΛΕΥΚΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ /ΑΙΜΟΠΕΤΑΛΙΑ ΕΡΥΘΡΟΚΥΤΤΑΡΑ ΛΗΨΗ ΑΙΜΑΤΟΣ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΣΕ ΣΩΛΗΝΑΡΙΟ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΗΣΗ

Στοιχεία του αίματος Ο υγρός ιστός που ονομάζεται αίμα και κυκλοφορεί μέσα στα αγγεία του σώματος, εξασφαλίζοντας τη χημική επικοινωνία μεταξύ των διαφόρων ιστών, αποτελείται από τα έμμορφα (συστατικά) κύτταρα και το πλάσμα. Τα έμμορφα συστατικά του αίματος είναι τα ερυθρά αιμοσφαίρια που συνιστούν τον κύριο όγκο των κυττάρων του σώματος και μεταφέρουν Ο 2 και μερικώς CO 2. Τα λευκά αιμοσφαίρια ή λευκοκύτταρα αποτελούν το 1/600 του όγκου του ερυθροκυττάρου και διακρίνονται σε πολυμορφοπύρηνα ουδετερόφιλα, βασεόφιλα, ηωσινόφιλα, μεγάλα μονοπύρηνα και λεμφοκύτταρα. Υπάρχουν και τα αιμοπετάλια. Το πλάσμα είναι υδατικό διάλυμα και αντιπροσωπεύει το 55 % του όγκου του αίματος. 54

ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΠΛΑΣΜΑ 55% ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ (ΑΙΜΑΤΟΚΡΙΤΗΣ) 45% ΑΙΜΟΠΕΤΑΛΙΑ /ΛΕΥΚΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ <1%

1. ΠΛΑΣΜΑ Νερό 90% (μεταφορικό μέσο, διατήρηση θερμότητας) Πρωτεϊνες πλάσματος 6-8 % (αλβουμίνες, γ-σφαιρίνες, ινωδογόνο) Ηλεκτρολύτες (Na + & Cl - ) 1% (διεγερσιμότητα κυτταρικών μεμβρανών, μεταφορά υγρών μεταξύ ενδοκυτταρίου και εξωκυτταρίου χώρου, ρύθμιση pH) θρεπτικά συστατικά (π.χ. σάκχαρο, αμινοξέα) ορμόνες (π.χ. κορτιζόλη, θυροξίνη) άχρηστα συστατικά (π.χ. ουρία) αέρια αίματος (π.χ. CO2, O2)

2. ΕΜΜΟΡΦΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Α. ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ Περίπου: /mm 3 ( X 10 6 /mm 3 ) Β. ΛΕΥΚΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ Περίπου 7000/mm3 ( X 10 3 / mm 3 ) Γ. ΑΙΜΟΠΕΤΑΛΙΑ Περίπου: / mm 3 ( Χ 10 3 /mm 3 )

Downloaded from: StudentConsult (on 1 November :13 AM) © 2005 Elsevier

Pathophysiology McCance & Huether fifth edition Elsevier Mosby Electron micrograph of blood smear

RBC’s WBC’ s

Λειτουργίες του αίματος 1/2 Μεταφέρει : Ο 2 από τους πνεύμονες στους ιστούς και μεταφέρει το CO2 από τους ιστούς στους πνεύμονες, Θρεπτικές ουσίες που απορροφώνται από το γαστρεντερικό σωλήνα, Ορμόνες, βιταμίνες, ένζυμα από τη θέση παραγωγής στο σώμα, Τελικά προϊόντα καταβολισμού, Θερμότητα. 63

Λειτουργίες του αίματος 2/2 Τα υδρόφιλα συστατικά του αίματος μεταφέρονται ελεύθερα. Τα υδρόφοβα συνδέονται με ειδικές συνδετικές πρωτεΐνες. Συμβάλλει επίσης στην διατήρηση της οξεοβασικής ισορροπίας, στη ρύθμιση ανταλλαγής Η 2 Ο και στην άμυνα του οργανισμού ( ειδικά μέσω των λευκοκυττάρων, μη ειδικών μηχανισμών, αντισωμάτων, συμπληρώματος, και C – αντιδρώσης πρωτεΐνης. 64

Φυσικοχημικές ιδιότητες του αίματος 1/3 Είναι αδιαφανές, αλμυρό, παχύρευστο υγρό και οι ιδιότητες του περιλαμβάνουν: 1. Χρώμα. 2. Ιξώδες. 3. Πυκνότητα. 4. Την αντίδραση του. 65

Φυσικοχημικές ιδιότητες του αίματος 2/3 Χρώμα: Εξαρτάται από την οξυγόνωση και οφείλεται στην αιμοσφαιρίνη (Hb). Εάν η Hb είναι οξυγονωμένη ( Hb – O 2 ) το χρώμα του αίματος είναι ερυθρό έντονα π.χ. αρτηριακό ( 100% HbO 2 ), εάν είναι φλεβικό τότε περιέχει 65 % HbO 2 και 35 % αναχθείσα αιμοσφαιρίνη. Ιξώδες ή γλοιότητα: Τα μόρια των διαφόρων υγρών παρουσιάζουν μια συνοχή που τείνει να προκαλέσει ολίσθηση της μιας στοιβάδας. Η αντίσταση στην δύναμη ροής ενός υγρού και επομένως του αίματος ονομάζεται ιξώδες. Η γλοιότητα εξαρτάται από τον αριθμό των έμμορφων συστατικών και την γλοιότητα του πλάσματος (δηλαδή την περιεκτικότητά του σε λευκωματίνες και σφαιρίνες). 66

Φυσικοχημικές ιδιότητες του αίματος 3/3 Πυκνότητα αίματος / ειδικό βάρος: g/cm 2 στους 25 ο C και υφίσταται διακυμάνσεις που εξαρτώνται από τα συστατικά του. Αντίδραση pH: Ελαφρώς αλκαλική με τιμή pH 7.33 – 7.45 στους 38 o C. 67

Ολικός όγκος αίματος Ολικός όγκος αίματος αποτελεί το 7 – 8 % του βάρους του σώματος (άτομο βάρους 70 kg έχει 4.9 – 5.6 lt αίματος). Ο όγκος αίματος εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως: Αύξηση: Παρατηρείται στις εγκύους, Στους διαβιούντες σε μεγάλα υψόμετρα, Σε άτομα με αύξηση της μυϊκής μάζας. Ελάττωση : Παρατηρείται στους παχύσαρκους, Υφίσταται πρόσκαιρες μεταβολές στην διάρκεια της πέψης, Μετά από έντονη εφίδρωση, διάρροιες και αιμορραγίες. 68

ΑΙΜΟΠΟΙΗΣΗ In children, haematopoiesis occurs in the marrow of the long bones such as the femur (μηριαίο) and tibia (κνήμη). In adults, it occurs mainly in the pelvis, cranium, vertebrae, and sternum. maturation, activation, and some proliferation of lymphoid cells occurs in secondary lymphoid organs (spleen, thymus, and lymph nodes)thymus

LT-HSC: Long Term hematopoietic stem cells ST-HSC: Short Term hematopoetic stem cells CMP: Common Myeloid Progenitors CLP: Common Lymphoid Progenitors MEP: Megacaryocytes Erythrocytes Progenitor BFU: Burst Forming Unit CFU: Colony Forming Unit GMP: Granulocyte Macrophage progenitor ΟΡΜΟΝΕΣ: EPO: Erythropoietin TPO: Thrombopoietin G-CSF: Granulocyte Colony stimulating Factor M-CSF Monocyte.”…….” …….” IL: Interleukin

Α. ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ Σχήμα: αμφίκοιλο Χωρίς πυρήνα/οργανίδια –μικρός χρόνος ζωής:120 ημέρες Αιμοσφαιρίνη: 95% των συνολικών πρωτεϊνών Λειτουργία: Μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στους περιφερικούς ιστούς Μετακίνηση CO 2 από τους ιστούς

Άνδρες: εκατομμύρια RBC/mm3 Γυναίκες: εκατομμύρια RBC/mm3 Α. ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ: ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ

Δομή ερυθροκυττάρου 1/3 Το ερυθροκύτταρο είναι ένα απύρηνο κύτταρο και για τον λόγο αυτό στερείται πρωτεϊνοσύνθεσης. Έχει σχήμα αμφίκοιλου δίσκου που επιτρέπει την περισσότερο ομοιόμορφη και ταχεία διάχυση των αερίων απ’ ότι όταν είχε ένα σφαιρικό σχήμα γιατί η απόσταση κέντρου και επιφανείας γίνεται μικρότερη. Το σχήμα αυτό αυξάνει την ωφέλιμη επιφάνεια του κατά 30%. 73

Ερυθροκύτταρο 74 “Erythrocyte deoxy”, από Rogeriopfm διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Erythrocyte deoxyCC BY-SA 3.0

Ερυθροκύτταρο, λευκό, αιμοπετάλιο 75 “Red White Blood cells”, από WhatamIdoing διαθέσιμο ως κοινό κτήμαRed White Blood cells

Ερυθρά στην αγγειακή κοίτη 76 “blood blood plasma red blood cells plasma infection ”, από geralt διαθέσιμο ως κοινό κτήμαblood blood plasma red blood cells plasma infection geralt

Δομή ερυθροκυττάρου 2/3 Το σχήμα του ερυθροκυττάρου θεωρείται σχήμα ισορροπίας, πράγμα που τα ερυθρά το εμφανίζουν όταν βρίσκονται εντός του πλάσματος. Περιβάλλεται από μεμβράνη εύκαμπτη και όχι τόσο ελαστική. Λόγω αυτού, το ερυθροκύτταρο μπορεί να υποστεί μεγάλες παραμορφώσεις όταν διέρχεται από τριχοειδή. Η μεμβράνη του ερυθρού όμως είναι παρόμοια με των άλλων κυττάρων. 77

Μεμβράνη ερυθρού 78 “RBC membrane major proteins”, από TimVickers διαθέσιμο ως κοινό κτήμαRBC membrane major proteinsTimVickers

Δομή ερυθροκυττάρου 3/3 Εκτός του πλάσματος τα ερυθροκύτταρα λαμβάνουν σχήμα σφαιρικό και η σφαιρικότητα αυτή αποδίδεται στην απουσία μιας πρωτεΐνης του πλάσματος. Τα σφαιροκύτταρα είναι λιγότερο εύκαμπτα και είναι λιγότερο πιθανό να επιβιώσουν σε αντίξοες συνθήκες, όπως π.χ. από βλάβη αντισωμάτων. 79

Λειτουργία ερυθροκυττάρου 1/3 Η μεμβράνη του ερυθρού όμως είναι παρόμοια με των άλλων κυττάρων. Η μεμβράνη αποτελείται από: 1. Διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίων. 2. Διαμεμβρανικές πρωτεΐνες και υποστηρίζεται από υπομεμβρανικό σκελετό που προσδίδει ευλυγισία και ανθεκτικότητα. 3. Σπεκτρίνη (άλυσος-πλέγμα). 4. Ανκυρίνη διαμεμβρανική πρωτεΐνη) που επιτρέπει την ανταλλαγή HCO 3 ¯ / Cl ¯ και απομάκρυνση του CO Η μεμβράνη έχει διάφορες αντλίες κατιόντων (ΑTPασες) π.χ. Na+ K + ATPαση και Ca++ ATPάση και υποδοχείς. 80

Λειτουργία ερυθροκυττάρου 2/3 Το πρωτόπλασμα του ερυθροκυττάρου είναι ομοιογενές, στερείται δε οργανιδίων. Μοιάζει σε σύνθεση με τα άλλα κύτταρα π.χ. H 2 O %, ανόργανα στοιχεία, άλατα, οργανικές ουσίες, K+, κ.α. Υπάρχουν δε ένζυμα της αναερόβιας γλυκόλυσης και αερόβιας διεργασίας απελευθέρωσης ενέργειας. 81

Λειτουργία ερυθροκυττάρου 3/3 Στο πρωτόπλασμα υπάρχουν η αναπνευστική χρωστική, η αιμοσφαιρίνη και οι μηχανισμοί προστασίας της αιμοσφαιρίνης από οξειδωτικές ουσίες. Η λειτουργία του ερυθροκυττάρου, βασίζεται στην λειτουργία του μορίου της αιμοσφαιρίνης και στην λειτουργία της ανταλλαγής των αερίων. 82

Οδοί παραγωγής ενέργειας ερυθρού 1/2 Ανασύνθεση του ATP (αναερόβια γλυκόλυση). Τα φυσιολογικά ερυθροκύτταρα λειτουργούν με αερόβια διεργασία. 83

Οδοί παραγωγής ενέργειας ερυθρού 2/2 Η αναερόβια (κύκλος Emben- Meyrhof) περιλαμβάνει 2 σειρές αντιδράσεων διάσπαση γλυκόζης σε 2 φωσφορικές τριόζες σχηματισμό πυροσταφυλικού που περιέχει ενέργεια για την ανασύνθεση 2 ATP μορίων και σχηματίζει 2 μόρια ανηγμένου NADH, το οποίο συμμετέχει στην αναγωγή της μεθαιμοσφαιρίνης σε αιμοσφαιρίνη και σχηματίζει 2,3 διφωσφογλυκερικό. Η συμπληρωματική οδός (πεντοζών) 10% συμμετοχή. Το ATP εξασφαλίζει την λειτουργία της αντλίας Na και η διάσπαση γίνεται με την ATPάση. 84

κύκλος Emben- Meyrhof 85 “Glycolysis”, από Magnus Manske διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0GlycolysisMagnus ManskeCC BY-SA 3.0

Downloaded from: StudentConsult (on 1 November :13 AM) © 2005 Elsevier Short term haematopetic stem cells Common myeloid progenitor Megacaryocytes Erythrocytes Progenitor Burst Forming Unit Colony Forming Unit

Αιματοκρίτης 1/2 Ο αιματοκρίτης (Hct) που η τιμή του εκφράζεται ως % Στους άνδρες : 40 – 54 % ή 0.40 – 0.54 L/L Στις γυναίκες : 37 – 45 % ή 0.37 – 0.45 L/L Στα παιδιά : 35 – 44 % ή 0.35 – 0.44 L/L Μέση τιμή στους ενήλικες 45 % Η τιμή 45 % σημαίνει ότι το 45 % του όγκου του αίματος αντιπροσωπεύεται από έμμορφα συστατικά και το 55 % από πλάσμα. Επειδή > από 99 % των εμμόρφων συστατικών είναι ερυθρά αιμοσφαίρια, στην πράξη ο Hct ταυτίζεται ουσιαστικά με τον όγκο των ερυθρών αιμοσφαιρίων. 87

Αιματοκρίτης 2/2 Για την μέτρηση, λαμβάνεται φλεβικό αίμα με αντιπηκτικό, τοποθετείται σε ειδικό σωληνάριο με διάμετρο 5mm και φυγοκεντρείται για 15 min στις 3000 στροφές. Τα ερυθροκύτταρα καθιζάνουν και η λευκωπή στοιβάδα που παραμένει είναι το πλάσμα. Ο αριθμημένος σωλήνας δείχνει την τιμή του αιματοκρίτη. 88

Εμβρυϊκή και μετεμβρυϊκή αιμοποίηση 1/5 Αιμοποίηση καλείται η λειτουργία που οδηγεί στην παραγωγή όλων των εμμόρφων συστατικών του αίματος. Τα όργανα και οι ιστοί στους οποίους συντελείται η παραγωγή των κυττάρων του αίματος χαρακτηρίζονται αιμοποιητικά όργανα ή αιμοποιητικοί ιστοί. Ο κύριος αιμοποιητικός ιστός είναι ο μυελός των οστών. 89

Εμβρυϊκή και μετεμβρυϊκή αιμοποίηση 2/5 Εμβρυϊκή Αιμοποίηση : Συντελείται στον μυελό των οστών, στο ήπαρ, στο θύμο, στους λεμφαδένες και στον σπλήνα. Τα κύτταρα του αίματος προέρχονται από την αιμοτοκυτοβλάστη, ένα αρχέγονο πολυδύναμο κύτταρο, που εμφανίζεται την 3η εβδομάδα κύησης. Οι αιματοκυτοβλάστες διαφοροποιούνται και δίνουν γένεση σε 2 αιμοποιητικούς ιστούς, στον μυελικό και στον λεμφικό. Ο μυελικός ιστός είναι ο ιστός απ’ όπου προέρχονται όλα τα είδη των κυττάρων του εμβρύου. Ο λεμφικός ιστός εμφανίζεται αργότερα και βρίσκεται στα λεμφοζίδια, στα αυτοτελή λεμφικά όργανα (θύμο, λεμφαδένες, σπλήνας). 90

Εμβρυϊκή και μετεμβρυϊκή αιμοποίηση 3/5 Μετεμβρυϊκή Αιμοποίηση : Τόπος αιμοποίησης είναι μόνο ο μυελός των οστών με εξαίρεση τα λεμφοκύτταρα που παράγονται στα λεμφικά όργανα. Αρχικά υπάρχει το αρχέγονο μητρικό αιμοποιητικό όργανο ή αιμοκυτοβλάστη. 5 % προέρχονται τα πολυδύναμα μυελικά και πολυδύναμα λεμφικά κύτταρα. 91

Εμβρυϊκή και μετεμβρυϊκή αιμοποίηση 4/5 Πολυδύναμα Μυελικά Προγονικά Κύτταρα : Πραγματικά προγονικά κύτταρα με την ποιότητα της ανανέωσης που διαφοροποιούνται και ωριμάζουν προς μια καθορισμένη μυελική σειρά και αποκτούν χαρακτηριστικά που επιτρέπουν την αναγνώριση τους. Στην διαφοροποίηση των προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων παίζουν ρόλο οι ονομαζόμενοι αυξητικοί παράγοντες και πολυπεπτίδια με χαρακτηριστικά ορμονών ως CSF (Colony Stimulating Factors). 92

Εμβρυϊκή και μετεμβρυϊκή αιμοποίηση 5/5 Πολυδύναμα Λεμφικά Προγονικά (μητρικά) Κύτταρα : Υπάρχουν και πολυδύναμα ( μητρικά ) προγονικά αιμοποιητικά κύτταρα (L – HSC) (Lymphoid Hemopoietic Stem Cell). Πρόκειται για προγονικά λεμφοκύτταρων τα οποία διαφοροποιούμενα δίνουν γένεση στις προγονικές σειρές (λεμφοσειρές) των Β και Τ λεμφοκυττάρων 93

Αιμοποίηση 94 “Hematopoiesis (human) diagram”, από Mikael Häggström διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Hematopoiesis (human) diagramMikael HäggströmCC BY-SA 3.0

Πολυδύναμο αιμοποιητικό κύτταρο 95 anthologio.wordpress.com

Σύνθεση αιμοσφαιρίνης Εξαρτάται από 3 στάδια: 1. Επάρκεια σιδήρου 2. Επάρκεια πρωτοπορφυρίνης (πρόδρομη μορφή της αίμης) 3. Επαρκής σύνθεση σφαιρινών

10-20% του προσλαμβανόμενου σιδήρου απορροφάται Αυξάνεται ή μειώνεται ανάλογα με τις ανάγκες του σώματος 25% στην φερριτίνη του ήπατος 50% του σιδήρου 25% του σιδήρου βρίσκεται σε άλλα κύτταρα που περιέχουν αίμη

Αιμοσφαιρίνη 1/3 Η αιμοσφαιρίνη είναι μια αναπνευστική χρωστική. Σε αυτήν οφείλεται το κόκκινο χρώμα του αίματος. Αποτελεί και το κύριο συστατικό των ερυθρών και το ⅓ του βάρους του ερυθροκυττάρου. Ανήκει στις μεταλοπορφυρικές χρωστικές. Από πλευράς λειτουργίας, οι χρωστικές συμμετέχουν στην αναπνοή και δρουν σαν μεταφορείς O 2 της ατμόσφαιρας, σαν αποθήκη O 2 ή σαν παράγοντες ένζυμων κυτταρικών οξειδώσεων. 99

Αιμοσφαιρίνη 2/3 Όλες αυτές οι ουσίες αποτελούνται από πορφυρίνη η οποία στο κέντρο της είναι συνδεδεμένη με μέταλλο και μια πρωτεϊνική ομάδα. Στην περίπτωση της αιμοσφαιρίνης, η πρωτεϊνική ομάδα είναι σφαιρίνη, ο πορφυρικός δακτύλιος είναι πρωτοπορφυρίνη και το μέταλλο ο σίδηρος. Το σύνολο πρωτοπορφυρίνη-σίδηρος αποτελεί την προσθετική ομάδα, την αίμη. MB αιμοσφαιρίνης Daltons. Η αίμη συνδέεται με Fe. Η πρωτοπορφυρίνη ΙΙΙ ως δομή έχει 4 πυρρολικούς δακτυλίους. Στο κέντρο της πρωτοπορφυρίνης είναι το άτομο Fe και συνδέεται με 4 άτομα αζώτου και διατηρεί 2 ελεύθερα σθένη. Η σφαιρίνη αποτελείται από 4 πολυπεπτιδικές αλύσσους, ανά 2 ίδιες [(α,β,γ,δ)]. 100

Αιμοσφαιρίνη 3/3 Για την αιμοσφαιρίνη Α, η σύνθεση είναι (HbA α2 β2) (φυσιολογική αιμοσφαιρίνη). Αυτή εμφανίζεται σαν οξυαιμοσφαιρίνη και είναι η καθ’ αυτό αιμοσφαιρίνη του ενήλικα. 101

Εικόνα μορίου αιμοσφαιρίνης 102 “1GZX Haemoglobin”, από PatríciaR διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.01GZX HaemoglobinPatríciaRCC BY-SA 3.0

Φυσιολογικές και παθολογικές αιμοσφαιρίνες 1/2 Η Α(α2 β2) εμφανίζεται ως οξυαιμοσφαιρίνη. Στα πρώτα στάδια εμβρύων απαντάται η αιμοσφαιρίνη Gowers. Στα τελευταία στάδια εμβρύου αναπτύσσεται η αιμοσφαιρίνη F (α2γ2) (μεταφορά O2 στον πλακούντα). Στον ενήλικα και μετά το τέλος γαλουχίας υπάρχει και η Α2 (α2δ2) και η F(α2γ2), αλλά σε πολύ μικρό ποσοστό. Η Α (α2β2) είναι 97% και η Α2 (α2δ2) 1,3- 5%. 103

Φυσιολογικές και παθολογικές αιμοσφαιρίνες 2/2 Ανθρακυλαιμοσφαιρίνη όταν συνενώνεται με CO (μονοξείδιο) και μεθαιμοσφαιρίνη όταν οξειδώνεται. Γλυκοζιωμένη (Α1c), όταν συνδέεται με ποσό γλυκόζης στο αίμα π.χ. στον σακχαρώδη διαβήτη. 104

Λειτουργίες αιμοσφαιρίνης 1/2 Μεταφέρει το O 2 από τους πνεύμονες στους ιστούς, διότι σε κάθε μόριο φυσιολογικής αιμοσφαιρίνηςHb (HbA (α2 β2)) συνδέονται 4 μόρια O 2. Η αποτελεσματικότητα της αιμοσφαιρίνης για την μεταφορά O 2 αποδίδεται στην περιστροφή των β αλύσεων γύρω από τις α αλύσους και με διολίσθηση των μεν πάνω στις άλλες. 105

Λειτουργίες αιμοσφαιρίνης 2/2 Μια άλλη λειτουργία της αιμοσφαιρίνης είναι η μεταφορά του CO 2 από τους ιστούς στους πνεύμονες. Η σύνδεση CO 2 με το μόριο της Hb γίνεται όχι με τον σίδηρο αλλά και τις πλευρικές ομάδες της σφαιρίνης οπότε σχηματίζεται καρβαμινοαιμοσφαιρίνη. 106

Μηχανισμοί μεταφοράς * 4 μόρια αίμης = * 4 μόρια Οξυγόνου *Οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη Ερυθρή (αρτηριακή) * Μη Οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη Μπλε (φλεβική κυκλοφορία) Αιμοσφαιρίνη Tensed form low affinity for O2. As O binds to Hb it converts it to the relaxed form (high O2 affinity). T →R conversion: needs very high oxygen pressure (PO2 )

Απελευθέρωση O2 Συνήθως οι ιστοί οι οποίοι χρειάζονται Ο2 είναι θερμότεροι από το υπόλοιπο σώμα (μύες 40 C), παρέχουν όξινο περιβάλλον, πλούσιο σε CO2. Metabolically high demand for O2 warm active tissues acidic CO2 increase Decrease the O2 affinity of Hb ↓ Shift the equilibrium Tense Relaxed (PCO2 )

Hemoglobin → Methemoglobin Fe 2+ → Fe 3+ Methemoglobin → 25-30% μειωμένη ικανότητα να μεταφέρει Ο2 σε σχέση με την αιμοσφαιρίνη. Υπάρχει το ένζυμο Methemoglobin reductase + NADH: καταλύει την αντίδραση Methemoglobin → Hemoglobin Μόνο το 1.5% της συνολικής αιμοσφαιρίνης βρίσκεται στη μορφή Met.

Glutathione (reduced): Protects RBC against oxidant damage. ***CO2 entrance into the RBC: AQP1 ****Carbonic anhydrase (CA1 and CA2): interconvert CO2 and HCO3-. ****CO2 exit from the RBC: Cl-HCO3 exchanger.

VITAMIN B 12 AND FOLIC ACID-PHYSIOLOGIC CONSIDERATIONS Vitamin B 12 Folic acid Sources meat, fish green vegetables, yeast Daily requirement 2-5 ug ug Body stores 3-5 mg (liver) 10-12mg (liver) Places of absorption ileum duodenum and proxymal segment of small intestine

Απορρόφηση Β12

LT-HSC: Long Term hematopoietic stem cells ST-HSC: Short Term hematopoetic stem cells CMP: Common Myeloid Progenitors CLP: Common Lymphoid Progenitors MEP: Megacaryocytes Erythrocytes Progenitor BFU: Burst Forming Unit CFU: Colony Forming Unit GMP: Granulocyte Macrophage progenitor ΟΡΜΟΝΕΣ: EPO: Erythropoietin TPO: Thrombopoietin G-CSF: Granulocyte Colony stimulating Factor M-CSF Monocyte.”…….” …….” IL: Interleukin

Μυελός των οστών 1/3 Ο μυελός των οστών βρίσκεται στα σπογγώδη οστά (σπόνδυλοι, πλευρές, άνω άκρο μηριαίου και στα πλατέα οστά της πυέλου), στις επιφύσεις των επιμηκών οστών. Αποτελεί διάχυτο αιμοποιητικό όργανο και παράγει αιμοσφαιρίνη. Χαρακτηρίζεται από έντονη αιμοποιητική δραστηριότητα και καθημερινά παράγει 100 – 200 δις ερυθροκύτταρα. Ο λιπώδης ωχρός μυελός βρίσκεται στον αυλό των επιμήκων οστών, συνίσταται από λιπώδη κύτταρα και συνδετικό ιστό και είναι αδρανής, δεν συμμετέχει δηλαδή, στην αιμοποίηση. 116

Μυελός των οστών 2/3 Ο μυελός μελετάται με το μυελόγραμμα που αφορά την εξέταση των κυττάρων του μυελού και αποτελεί εξέταση εκλογής για διαπίστωση ύπαρξης και κατάληψης του μυελού από παθολογικά κύτταρα (π.χ. οξεία λευχαιμία). Ο μυελός λαμβάνεται με παρακέντηση με τροκάρ υπό τοπική αναισθησία από το φλοιό του οστού όπου είναι άφθονος η οποία γίνεται συνήθως στο στέρνο ή στην οπίσθια λαγόνιο άκανθα. 117

Μυελός των οστών 3/3 Η βιοψία του μυελού γίνεται με ειδικό τροκάρ με το οποίο αποκόπτεται μικρό κομμάτι του μυελού και μελετάται ο μυελός επί τόπου. Στην βιοψία του μυελού, εκτιμάται πιο σωστά η κυτταρική αφθονία και μόνο έτσι αποκαλύπτονται οι αλλοιώσεις του. 118

Ορισμός αναιμίας Αναιμία είναι η κατάσταση κατά την οποία υπάρχει μείωση του αριθμού των κυκλοφορούντων αιμοσφαιρίων / mm³, της ποσότητας της αιμοσφαιρίνης ανά 100 ml ή του HCt ανά 100 ml. H αναιμία είναι σύμπτωμα και όχι νόσος. 120

Τύποι αναιμίας Με βάση το MCV διακρίνεται σε μικροκυτταρική ( 80). Με βάση την μέση αιμοσφαιρίνη του ερυθροκυττάρου (MCH) σαν υπόχρωμη ( 32). 121

1. Διατροφική ανεπάρκεια ή δυσαπορρόφηση σιδήρου, Β12, φυλλικού οξέος 2. Ανεπάρκεια μυελού των οστών (τοξικές ουσίες, καρκίνος) 3. Απώλεια αίματος (αιμορραγία) 4. Ανεπαρκής έκκριση ΕPO (παθήσεις νεφρών) 5. Υπέρμετρη καταστροφή ερυθρών (δρεπανοκυτταρική αναιμία) ΚΥΡΙΕΣ ΑΙΤΙΕΣ ΑΝΑΙΜΙΑΣ

Δρεπανοκυτταρική αναιμία Sickle (S) cell anaemia Glu Val στη θέση 6 της β αλυσίδας οξυγονωμένη S αιμοσφαιρίνη: Φυσιολογική διαλυτότητα. Αποοξυγονωμένη S αιμοσφαιρίνη: ½ διαλυτότητας από την φυσιολογική αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη. Έτσι σε περιβάλλον με χαμηλό Ο2: η S αιμοσφαιρίνη κρύσταλλοποιείται σε μακριές ινώδης δομές Αλλαγή μορφής των RBC (sickle). Τα S RBC είναι ευαίσθητα στην αιμόλυση (20 ημέρες)

2. Λευκά αιμοσφαίρια (WBC) Kινητές μονάδες άμυνας του οργανισμού: Καταστροφή: εισβολέων μικροοργανισμών παθολογικών κυττάρων (π.χ καρκινικών ) Κάθαρση κυτταρικών υπολειμμάτων (φαγοκυττάρωση) Συμβολή στην αποκατάσταση της ιστικής βλάβης

Τύποι λευκών αιμοσφαιρίων Κάθε λευκό αιμοσφαίριο έχει ειδική λειτουργία Κοκκιοκύτταρα Ακοκκιοκύτταρα

1. ΟΥΔΕΤΕΡΟΦΙΛΑ (Νeutrophils) 50-70% όλων των λευκοκυττάρων (τα πιο άφθονα ) Φαγοκυτταρική δράση Ενεργοποίηση βακτηριοκτόνων μηχανισμών Συμμετοχή στις φλεγμονώδεις αντιδράσεις

2. ΗΩΣΙΝΟΦΙΛΑ (Eosinophils) 1-4% των λευκών αιμοσφαιρίων Κατά παρασίτων Συμμετοχή στην παθογένεση αλλεργικών αντιδράσεων

3. ΒΑΣΕΟΦΙΛΑ (Basophils) Στο σημείο της φλεγμονής μετατρέπονται σε σιτευτικά κύτταρα και απελευθερώνουν ισταμίνη και ηπαρίνη 0.5% των λευκών αιμοσφαιρίων Συμμετέχουν σε αλλεργικές αντιδράσεις

4. ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΑ (Monocytes) Εγκαταλείπουν τα αγγεία (διαπήδηση) και φτάνουν στους ιστούς όπου γίνονται μακροφάγα 2-6 % των λευκών αιμοσφαιρίων Φαγοκυτταρικές ιδιότητες

5. ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΑ (Lymphocytes) B-λεμφοκύτταρα: παραγωγή αυτοαντισωμάτων T-λεμφοκύτταρα: άμεση καταστροφή καρκινικών κυττάρων και κυττάρων προσβαλλόμενων από ιούς % των λευκοκυττάρων

Μελέτη λευκών αιμοσφαιρίων 1/2 Η μελέτη και αρίθμηση των λευκών αιμοσφαιρίων γίνεται στο ίδιο δείγμα αίματος με τα ερυθρά και στο ίδιο μηχάνημα (αιματόμετρο) ή με άλλες τεχνικές μεγαλύτερης ταχύτητας και ακρίβειας. Το αίμα αραιώνεται 1/20 με διάλυμα Turk: (διάλυμα οξεϊκού οξέος) με το οποίο καταστρέφονται τα ερυθρά και συγχρόνως χρωματίζονται τα λευκά. Γίνεται δε ολική και ποσοστιαία μέτρηση όλων των κατηγοριών των λευκοκυττάρων. 131

Μελέτη λευκών αιμοσφαιρίων 2/2 Φυσιολογικές τιμές / mm³. Τιμές<4.000 / ml → μείωση συνολικού αριθμού λευκών χαρακτηρίζεται ως λευκοπενία, ενώ τιμές> / ml χαρακτηρίζεται λευκοκυττάρωση. 132

Μεταβολές λευκών αναλόγως της ηλικίας 1/3 Φυσιολογικές τιμές λευκών αιμοσφαιρίων είναι Ο αριθμός λευκών αιμοσφαιρίων είναι ο ίδιος και στους άνδρες και στις γυναίκες. Μεταβάλλεται με την ηλικία. Στην γέννηση / mm³, στις πρώτες 12 ώρες γίνεται την πρώτη εβδομάδα , από την δεύτερη εβδομάδα μέχρι το 3ο έτος ο αριθμός παραμένει σταθερός και από το 3ο έτος της ηλικίας βαθμιαία ελαττώνεται στον αριθμό / mm³ τα ενήλικα. 133

Μεταβολές λευκών αναλόγως της ηλικίας 2/3 Ο αριθμός των λευκών αιμοσφαιρίων αυξάνει προς το τέλος της εγκυμοσύνης, σε κατάσταση μυϊκής άσκησης (μέχρι ), σε συγκινησιακές καταστάσεις και στον ύπνο. Η αύξηση αυτή ονομάζεται φυσιολογική λευκοκυτταρική δραστηριότητα και οφείλεται σε έξοδο λευκών από τις δεξαμενές τους στην ενεργή κυκλοφορία. Παθολογική φλεγμονώδης λεμφοκυττάρωση συμβαίνει σε λοιμώδους νόσους. 134

Μεταβολές λευκών αναλόγως της ηλικίας 3/3 Στο αίμα μπορεί να μεταφερθούν και άωρα λευκοκύτταρα (μυελοκύτταρα ή λεμφοβλάστες) και διαπιστώνεται στα επιχρίσματα. 135

Είδη λευκών Τα ουδετερόφιλα πολυμορφοπύρηνα. Τα ηωσινόφιλα. Τα βασεόφιλα. Τα μαστοκύτταρα. Τα μεγάλα μακροφάγα των ιστών. 136

Πολυπύρηνα ουδετερόφιλα λευκοκύτταρα 1/2 Αυτά αποτελούν τα περισσότερα λευκοκύτταρα. Αποτελούνται από πυρήνα με 2-3 λοβούς συγκρατούμενους με νημάτια χρωματίνης καθώς και πολυάριθμα ουδετερόφιλα κοκκία. Στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο όμως, εμφανίζουν α) πυρήνα β) οργανίδια και άφθονα κοκκία που φέρουν μεμβράνη όπως τα λυσοσσώματα. 137

Πολυπύρηνα ουδετερόφιλα λευκοκύτταρα 2/2 Τα κοκκία διακρίνονται σε: a) Αζουρόφιλα, που περιέχουν υπεροξειδάσες, φωσφατάσες, υδρολάσες και άλλα ένζυμα. b) Ουδετερόφιλα κοκκία που περιέχουν αλκαλικές φωσφατάσες. Και στα 2 είδη κοκκίων ανευρίσκεται η λυσοζύμη. Η εμφάνιση αώρων ουδετερόφιλων ονομάζεται μετακίνηση προς τα αριστερά (λοιμώξεις) 138

Πολυπύρηνα ηωσινόφιλα λευκοκύτταρα Μοιάζουν με τα ουδετερόφιλα μόνο που ο πυρήνας τους φέρει λιγότερους λοβούς (δύο). Το ηωσινόφιλο περιέχει μεγάλα κοκκία, που χρωματίζονται κόκκινα με ηωσίνη. Τα κοκκία που είναι λυσοσώματα όπως και τα ουδετερόφιλα εμφανίζει κρυσταλλική δομή και περιέχει κύρια βασική πρωτεΐνη η οποία θεωρείται σπουδαία στην καταστροφή των παρασίτων. 139

Πολυπύρηνα βασεόφιλα λευκοκύτταρα Έχουν πυρήνα με 2-3 λοβούς και πολυάριθμα κοκκία τα οποία χρωματίζονται βαθιά κυανά έχουν δε ισταμίνη, 5- υδροξυτρυπταμίνη (5ΗΤ) και ηπαρίνη. 140

Μαστοκύτταρα Είναι επίσης βασεόφιλα που βρίσκονται στους ιστούς. 141

Μονοκύτταρα Είναι το μεγαλύτερο κύτταρο του σώματος (δ:10-18 μm) με ευμεγέθη πυρήνα προέρχεται από το μυελό. Μεγάλος αριθμός μονοκυττάρων εξέρχεται από το αίμα στους ιστούς και αποτελούν τα περιπλανώμενα ιστιοκύτταρα ή μακροφάγα των ιστών. Το μονοκύτταρο είναι το μεγαλύτερο κύτταρο του αίματος (δ μm), με ευμεγέθη πυρήνα και φέρει πολλά ένζυμα. Πολλά μονοκύτταρα σχηματίζουν τα περιπλανώμενα μακροφάγα των ιστών. Έχουν αντιβακτηριδιακή δράση. 142

Εικόνα λευκού αιμοσφαιρίου 143 “B Leukocyte (white blood cell)”, από Wellcome Images διαθέσιμο με άδεια CC BY-NC-ND 2.0B Leukocyte (white blood cell)Wellcome Images CC BY-NC-ND 2.0

Λειτουργία ουδετεροφίλων 1/3 Βασική λειτουργία των ουδετεροφίλων πολυμορφοπυρήνων είναι η άμυνα ενάντια διαφόρων μικροβίων και άλλων βλαπτικών παραγόντων η οποία επιτυγχάνεται με φαγοκυττάρωση. Τα ουδετερόφιλα κινούνται με αμοιβαδοειδείς κινήσεις διαπηδούν τα τοιχώματα των μικρών αγγείων και κατευθύνονται προς την ιστική φλεγμονώδη νόσο.

Λειτουργία ουδετεροφίλων 2/3 Χημειοτακτισμός – Είναι η κίνηση του ουδετεροφίλου προς τους ιστούς. Τα χημειοτακτικά ερεθίσματα, οι ουσίες προέρχονται από τον μεταβολισμό των μικροβίων η από τα βλαβέντα κύτταρα ιστού. Φαγοκυττάρωση – Με τον χημειοτακτισμό το ουδετερόφιλο πολυμορφοπύρηνο φθάνει στο βλαβέν τοίχωμα αγγείου και ασκεί φαγοκυτταρική δράση. Δηλαδή προσλαμβάνει ουσίες τις οποίες εγκλείει στα κενοτόπια του πρωτοπλάσματος για να καταστραφούν.

Λειτουργία ουδετεροφίλων 3/3 Βακτηριοκτονία – Πρώτο βήμα καταστροφής με ουσίες που έχει το ουδετερόφιλο πολυμορφοπύρηνο, πχ υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η2Ο2), μυελουπεροξειδάση, Ι 2, Βr, Cl. Πέψη – Μετά την λύση της μεμβράνης του μικροβίου γίνεται πέψη από τις υδρολάσες των λυσοσωμάτων. Τα κατεστραμμένα λευκά σχηματίζουν πύον. Τοπική συλλογή πύου δημιουργεί απόστημα.

Λειτουργία ηωσινοφίλων a. εμφανίζει μικρότερη χημειοταξία και κινητικότητα από το ουδετερόφιλο πολυμορφοπύρηνο. b. είναι ευαίσθητο στην ισταμίνη, c. φαγοκυτταρώνει ειδικά συμπλέγματα αντιγόνου – αντισώματος και ίσως ειδικότερα αντιδρασίνες. d. μεταφέρει πλασμινογόνο. Παίζει ρόλο στην καταστροφή νυμφών παρασίτων και αυξάνεται σε αλλεργικές καταστάσεις (βρογχικό άσθμα). 147

Λειτουργία βασεοφίλων Τα κοκκία περιέχουν ισταμίνη και 5 υδροξυτρυπταμίνη (σεροτονίνη) που απελευθερώνονται σε αλλεργικές αντιδράσεις. Επίσης περιέχουν ηπαρίνη που διευκολύνει την απορρόφηση θρόμβου. 148

Λειτουργία μονοκυττάρων Πολλά μονοκύτταρα σχηματίζουν τα περιπλανώμενα μακροφάγα των ιστών. Έχουν αντιβακτηριδιακή δράση. 149

Αιμοπετάλια 1/2 Είναι τα μικρότερα συστατικά του αίματος. Έχουν κυτταρική υπόσταση, είναι μεταβολικά ενεργά και στερούνται πυρήνα. Εμφανίζονται σαν ερυθροιώδεις αμφίκυρτοι δίσκοι (δ 2-4μm) και κατά ομάδες. Προέρχονται από κατάτμηση του ερυθροκυττάρου του μυελού των οστών, ζουν 8-10 ώρες και παίζουν ρόλο στην πήξη, την αιμόσταση και τον σχηματισμό του θρόμβου. 150

Αιμοπετάλια 2/2 Η εξωτερική πλευρά ονομάζεται γλυκοκάλυκας. Η κυτταρική μεμβράνη περιέχει πρωτεΐνες και λιποειδή. Οι πρωτεΐνες είναι η συσπαστική ακτίνη και μυοσίνη και οι γλυκοπρωτεΐνες. Βρίσκονται στην εξωτερική πλευρά της μεμβράνης. Η κυτταρική μεμβράνη εκκολπούται και σχηματίζει ανοικτό σωληναριακό σύστημα. Στο πρωτόπλασμα υπάρχει ο μικροσωληναριακός σκελετός, συσπαστική συσκευή, πυκνό σωληναριακό σύστημα, μιτοχόνδρια, κοκκία, δ κοκκία, α κοκκία. 151

Λειτουργίες αιμοπεταλίων Συνεισφέρουν στην πήξη του αίματος, αιμόσταση και σχηματισμό αιματικού θρόμβου, διατήρηση ακεραιότητας και αποκατάστασης του ενδοθηλίου των αγγείων, προσφύονται στην επιφάνεια του αγγείου και περιέχουν ενζυματικούς παράγοντες για την πήξη του αίματος. 152

Ενδογενές και εξωγενές μονοπάτι πήξεως 153 “Coagulation cascade”, από Chikumaya διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Coagulation cascadeChikumayaCC BY-SA 3.0

Παράγοντες και μονοπάτια πήξεως 1/3 Το ενδογενές μονοπάτι της πήξης περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του ΧΙΙ (σε ΧΙΙα) που ενεργοποιεί τον ΧΙ (σε ΧΙα) που με την σειρά του ενεργοποιεί τον ΙΧ (σε ΙΧα). Ο ΙΧα (παρουσία VIII, Ca++) ενεργοποιεί τον Χ (σε Χα). Ο Χα μετατρέπει την προθρομβίνη (ΙΙ) σε θρομβίνη (ΙΙα) και η θρομβίνη το ινωδογόνο σε ινώδες 154

Παράγοντες και μονοπάτια πήξεως 2/3 Το εξωγενές μονοπάτι ενεργοποιεί ιστικούς παράγοντες και τον παράγοντα VII παρουσία Ca++. Αυτός συνενεργοποιεί μαζί με το ενδογενές μονοπάτι τον παράγοντα Χ σε Χα και έτσι συμμετέχει στην μετατροπή της προθρομβίνης σε θρομβίνη, και του ινωδογόνου σε ινώδες. 155

Παράγοντες και μονοπάτια πήξεως 3/3 Οι κυριότερες διαταραχές της πήξης είναι η αιμοφιλία Α (έλλειψη η μη δραστικότητα του παράγοντα VIII και σπανιότερα η Β (έλλειψη η μη δραστικότητα του παράγοντα ΙΧ). 156

Ενδογενές και εξωγενές μονοπάτι πήξεως 157 “Coagulation cascade”, από Chikumaya διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0Coagulation cascadeChikumayaCC BY-SA 3.0

Δημιουργία θρόμβου 158 “B Electron micrograph of blood clot”, από Wellcome Images διαθέσιμο με άδεια CC BY-NC-ND 2.0B Electron micrograph of blood clotWellcome Images CC BY-NC-ND 2.0

Αιμοπετάλια μεταξύ λευκών και ερυθρών 159 “Red blood cells illustration”, από Fæ διαθέσιμο ως κοινό κτήμαRed blood cells illustrationFæ