biohemijski sastav eritrocita
Biohemijski sastav eritrocita
Biohemijski sastav eritrocita: Sastoje se od 70% vode i hemoglobina (140–160 g/l), bez jedra, sa lipoproteinskom membranom i citoplazmom.
Eritrociti se sastoje od oko 70% vode, dok preostalu kolicinu cini uglavnom hemoglobin cija se koncentracija krece od 140g/l (kod zena) do 160g/l krvi (kod muskaraca) i koji je respiratorni pigment. Celija se sastoji od membrane (lipoproteinske strukture) i citoplazme bez jedra i vecine drugih celijskih organela
Bihemijski sastav eritrocita detaljnjje izlozen u biohemiji. Ovde cemo ga stoga samo rezimirati. Eritrociti pored vode (60-67) sadrze malu kolicinu malu kolicinu soli, pri cemu je nazniji katjon kalijum , a anjoni hloridi , fosfati i bikarbonati.
Rad srca fiziologija i regulacija 26
Rad srca fiziologija i regulacija Rad srca zasniva se na ritmicnim kontrakcijama koje obezbedjuju stalan...
Metabolicke odlike srcanog misica 26
Metabolicke odlike srcanog misica Metabolicke odlike srcanog misica .Srcani misic (miokard) ima specificne metabolicke odlike...
Bioelektricne pojave u srcu 26
Bioelektricne pojave u srcu EKG elektrokardiogram Bioelektricne pojave u srcu omogucavaju stvaranje i sirenje elektricnih...
Od organskih sastojaka u crvenim krvnim zrncima nalazimo trag ugljenih- hidrata , lipoide (slobodni i esterifikovani holesterin) , fosfatide (kefaline, lecitine, sfingomilejine) i belancevine.
Lipoidi se uglavnom nalaze vezani s proteinima u obliku lipoproteida . Medju belancevinama gde pored lipoproteida spadaju nukleoproteidi i nerastopljivi proteini strome , posebni znacaj ima hemoglobin , kako po kolicini tako i po fizioloskom znacaju.
Hemoglobin cini oko 32% ukupne tezine eritrocita , odnosno preko 90% njihove suve tezine.
Hemoglobin – osobine i fizioloska uloga
Iz biohemije poznato da je hemoglobin slozena belancevina , hromoproteid , koja se sastoji od proste belancevine globina , molekulske tezine oko 68 000 , i prosteticke grupe , porfirinskog derivata hema. Za svaki molekul globina vezano je po 4 molekula hema.
Hem je porfirinski derivat – feroprotoporfirin IX , u kome je dvovalentno fero-gvozdje vezano sa dve prave i dve kovalentne veze za azotne atome protoporfirina .
Sa preostale dve kovalence gvozdje je vezano za globin. U prisustvu kiseonika , kada su ostvareni i drugi uslovi o kojima ce kasnije biti reci , oslobadja se jedna kovalenca koja je bila gvozdje hemoglobina.
Vec na ovom mestu isticemo da gvozdje u oksi hemoglobinu , posle vezivanja kiseonika kovalentnom vezom ostaje i dalje u fero-obliku , znaci dvovalentno.
Posto svaki molekul hemoglobina sadrzi u sebi 4 hema , pa prema tome i 4 atoma gvozdja , to ce vezati ukupno 4 molekula kiseonika.
O uslovima vezivanja kiseonika za hemoglobin i postanku oksihemoglobina , kao i o disocijaciji oksihemoglobina , tj. otpustanju kiseonika i prelasku u hemoglobin , bice vise reci u fiziologiji disanja.
Ovde samo napominjemo da se oksihemoglobin stvara pri dovoljno visokom gasnom pritisku kiseonika, odnosno u plucima gde se kiseonik nalazi u smesi sa drugim gasovima vazduha , pri dovoljno visokom parcijalnom pritisku O2.
Ovako vezani kiseonik prenosi krv iz plucnih kapilara u tkiva , gde je parcijalni pritisak kiseonika vrlo nizak , usled cega se oksihemoglobin disosuje i oslobadja kiseonik , koji iz krvi tkivnih kapilara prelazi u celije i tamo ucestvuje u sidacionim procesima.
Tipovi hemoglobina
Uporednim proucavanjem fizicko-hemijskih i biohemijskih osobina hemoglobina raznih kicmenjaka konstatovano je da svi do sada poznati hemoglobini , bez obzira na poreklo , imaju identican hem , dok se razlikuju po osobinama globina.
Mada se kiseonik vezuje za hem , ipak od osobine globina proces vezivanja i otpustanja kiseonika. Danas se zna da razlike izmedju globina pojedinih hemoglobina raznih kicmenjaka zavise od procenta pojedinih aminokiselina , kao i od prostorne konfiguracije globinovog molekula.
Novija ispitivanja su pokazala da i hemoglobin kod iste vrste , na primer kod coveka , nije uvek isti . Tako je kod coveka i velikog broja sisara konstatovano je da kod fetusa , a delom i novorodjencadi postoji fetalni , koji se po nizu odlika ralikuje od odraslih osoba.
Osim toga kod bolesnika sa razmin vrstama anemija ( malokrvnosti) , konstatovano je prisustvo posebnih „patoloskih hemoglobina“.
Sustina da izmedju ovih takodje pociva na razlicitom sastavu peptidnih lanaca globina i njihovoj konfiguraciji , a razlike se manifestuju u elektroforetskoj pokretljivosti , otpornosti prema alkalijama , ponasanju pri hromatografiji i fizioloskim odlikama: lakoci vezivanja i otpustanja kiseonika.
Sadrzaj hemoglobina
Tehnika odredjivanja sadrzaja , u krvi opisana je u fizioloskim i biohemijskim praktikumima . Zdrave osobe sadrze prosecno 14-17 g u 100g krvi ( muskarci od 15-17 , a zene 14-16 g%), odnosno 79-80% po Sahliju. Unovije vreme sadrzaj se uglavnom izrazava g%.
Derivati hemoglobina
Relativno labilno jedinjenje i citav niz hemijskih supstancija moze s njim reagovati i pretvoriti ga u derivate koji vise nemaju sposobnost vezivanja i prenosenja kiseonika.
Kako se takvi derivati mogu stvarati i u organizmu pri razlicitim trovanjima , to cemo pomenuti najvaznije od njih. Jedan od najprostijih i najsigurnijih nacina razlikovanja pojedinih derivata je spektroskopsko razlikovanje , posto hemoglobin i njegovi derivati apsorbuju svetlosne znake odredjene talasne duzine , sto se manifestuje pojavama tamnih apsorpcionih pruga u odredjenom delu spektra.
Opis spekroskopa i tehnika pripremanja pojedinih derivata izlozeni su u biohemijskim i fizioloskim praktikumima. Oksihemoglobin , ciji se rastvor dobija hemolizom male kolicine krvi destilisanom vodom , pokazuje da dve apsorpcione grupe u zuto-zelenom delu spektra ( u odlasti D i F Frauhoferove linije).
Ukoliko se rastvoru doda nekoliko kapi Stockesovog reagensa ( amonijacni rastvor ferotartarata), dolazi do oduzimanja kiseonika od oksihemoglobina , cime se dobija hemoglobin , u obicnom zivotu hemijski nepravilno nazvan „redukovani hemoglobin“( posto je gvozdje i u njemu , kao i u oksihemoglobinu , dvovalentno).
Karboksihemoglobin – gvozdje pokazuje vrlo veliki afinitet prema ugljen monoksidu – 300 puta ego prema kiseoniku.
Otuda i pri vrlo malim koncetracijama CO u vazduhu (0.01%) za vrlo kratko vreme najveci deo eritrocita biva zasicen ugljen-monoksidom , pri cemu postaje derivat , u kome je CO takodje vezan kovalentno , samo je ta veza mnogo cvrsca .
Ovim krv gubi sposobnost prenosenja kiseonika do tkiva i stoga u tkivima dolazi do nedostatka kiseonika i asfiksije ( gusenja ). Mada je karoksimohemoglobin mnogo stabilniji od oksihemoglobina , ipak u prisustvu kiseonika i do njegove disocijacije i otpustanja CO .
Stoga pri lecenju trovanja ugljen-monoksidom otrovanima daje se gasna smesa bogatija kiseonikom od obicnog vazduha , kako bi se olaksalo otpustanje CO i tkivima stavlja na raspolaganje sto veca kolicina kiseonika .
Spektar odlikuje se prisustvom dve apsorpcioe pruge u zuto-zelenom delu spektra , koje su pomerene malo udesno – prema ljubicastoj boji , u poredjenju sa spektrom oksihemoglobina .
Stokesov reagens ne redukuje karboksihemoglobin , te posle njegovog dodavanjne dollldo pojave jedne apsorpcione pruge , na mesto dve .
Methemoglobin je oksidacijom gvozdja hema, pri cemu ovo gvozdje prelazi u trovalentni feri-oblik. Za slobodnu valencu se obicno vezuje OH- grupa .
Kupite knjigu
Ostali derivati . Pri trovanju sumpor-vodonikom u organizmu moze postati hemoglobinov derivat sulfohemoglobin , a pri trovanju azotovim oksidima nitrozehemoglobin. I ovi derivati imaju karakteristicne apsorpcione pruge na spektru.
Uloge hemoglobina – ima niz vaznih fizioloskih uloga. Kanajvazniju , nesumljivo treba pomenuti prenosenje kiseonika iz pluca do tkiva , cime se celije snabdevaju potrebnom kolicinom kiseonika. Druga uloga je u prenosenju ugljen-dioksida.
Za slobodne amino-grupe globina vezuje se ugljen-dioksida , pri cemu postaje karbaminohemoglobin. Treba istaci da pri vezivanju kiseonika za gvozdje hema i postanku oksihemoglobina dolazi do disocijacije karbaminohemoglobina i otpustanja CO2.
Oko 40% ukupnog ugljen-dioksida venske krvi vezano je u obliku karbaminohemoglobina . Sledeca vazna uloga je njegova puferska uloga i ucesce u odrzavanju acido-bazne ravnoteze krvi.
Fizicko-hemijska ispitivanja su pokazala da sui hemoglobin i i-hemoglobin organske kiseline. Pri tom je hemoglobin vrlo slaba kiselina , slabija od ugljene kiseline , dok je oksikohemoglobin znatno jaca kiselina – jaca od H2CO3 .
Na ovoj razlici i pociva puferska uloga . U plucima vezivanjem O2 od hemoglobina postaje oksihemoglobin , kiselina jaca od ugljene . Okkmoglobin reaguje sa kalijum-bikarbonatom eritrocita i iz njega istiskuje ugljenu kiselinu , koja je pod uticajem fermenata karbonhidraze razlaze na CO2 i H2O, a CO2 izbacuje iz plucne mehurice i odavde , procesom izdisanja , u atmosferu.
Oksihemoglobin za sebe vezuje kalijum oduzet od KHCO3 , pri cemu postaje kalijum-oksihemoglobinat .
U tkivnim kapilarima kalijum-oksihemoglobinat najpre otpusta kiseonik koji prelazi u tkiva i trosi se u procesima celicnog disanja . Istovremeno iz tkiva u kapilare prelazi ugljen-dioksid koji je postao u toku prometa materijeee, ulazeci kako u krvnu plazmu tako i u eritrocite .
Tu se CO2 rastvara u vodi i daje ugljenu kiselinu . Ugljena kiselina koja je na ovaj nacin postala u eritrocitima jaca je od hemoglobina , te od njega oduzima kalijum , pri cemu postaje vrlo slaba kiselina H-Hb i kalijum karbonat.
Ovom svojom funkcijom obezbedjuje odrzavanje stalnosti elektrohemijske reakcije krvi i pored toga sto se u plucnim alveolama gubi znatna kolicina ugljen-dioksida i oslobadja znatna kolicina alkalija iz bikarbonata , a u tkivnim kapilarima iz celija u krv dolazi znatna kolicina ugljen-dioksida i postaje ugljena kiselina.
Medjutim , zahvaljuci vezivanju alkalija (kalijuma) za oksihemoglobin u krvi plucnih kapilara i njihovom oslobadjanju iz kalijum-hemoglobinata u tkivnim kapilarima , elektrohemijska reakcija krvi se prakticno ne menja : snizava se svega 0.02 pH u arterijskoj krvi.
Stvaranje eritrocita
Eritrociti se stvaraju u crvenoj kostanoj srzi pljosnatih kostiju (sternum , rebra i lobanjske kosti), u sujerastim kostima i u epifizama dugih kostiju ; kod dece i mladjih osoba erotrociti se stvaraju i u crvenoj kostanoj srzi dugih kostiju , koja se , kao sto je poznato , kasnije pretvara u zutu srz, dok se u fetalno doba eritrociti stvaraju i u slezeni i jetri.
Pri vecem gubitku krvi i nekim oboljenjima krvnog sistema moze i u postfetalnom dobu kod dece, pa cak i odraslih , doci do stvaranja eritrocita u jetri i slezeni.
Tok stvaranja eritrocita od osnovne celije hematopoeticne loze hemohistioblasta – izlozen je u udzbenicima histologije.
Fatkori stvaranja eritrocita
Za pravilno stvaranje eritrocita pored neostecene funkcionalne sposobnosti kostane srzi neophodno je unosenje dovoljne kolicine gvozdja , teskih metala bakra i mangana , koji omogucuju redukciju feri-gvozdja u fero-oblik i njegovo ugradjivanje u molekul hema , esencijalnih amino-kiselina , kao i skoro svih vitamina .
Od narocito neposrdne vaznosti za stvaranje i sazrevanje eritrocita i sintezu hemoglobina su vitamini B12 , C i folna kiselina.
Regulacioni faktori. Mnogobrojna ispitivanja su pokazala da je nedostatak kiseonika u organizmu (anoksemija) jedan od najmocnijih najvaznijih faktora koji stimulisu aktivnost kostane srzi i stvaranje eritrocita .
Pomenucemo kao primer dva slucaja koji dovode do anoksemije . Prvi je pri boravku na visokim planinama iznad 3000m , gde je usled snizenog atmosferskog pritiska smanjeno snabdevanje kiseonikom.
Organizam se na ove uslove adaptira pojacanim stvaranjem eritrocita , tako da se broj u perifernoj krvi moze vecati za 2 i vise miliona iznad prosecnog u 1mm3 .
Drugi slucaj je gubitak krvi pri iskrvarenjima . Eksperimentalno je konstantovano da ubrizgavanje seruma zivotinja stimulise pojacano stvaranje eritrocita i pojavu mladih oblika (retikulocita) u perifernoj krvi normalnih zivotinja.
Poseeem preparativnom metodom je iz seruma iskrvarenih zivotinja , kao i iz mokrace i niza organa (bubrezi i dr.) , izolovana supstancija eritropoetin , koja stimulise aktivnost kostane srzi.
Mesto stvaranja i biohemijska priroda eritropoetina nisu jos rastavljeni , ali je sporno da se on stvara kao reakcija na opstu ili lokalnu anoksemiju i da stimulise stvaranje eritrocita u kostanoj srzi.
Zivot i raspadanje eritrocita
Eritrociti prosecno zive 3 do 4 meseca ( oko 90 d0 140 dana) , polse cega dolazi do njihovog raspadanja u slezini i retikuolendotelnim elementima (Kupferovim celijama) jetre.
Najcesce retikuloendotelni elementi uvlace u sebe (fugocituju)ostecene i ostarele eritrocite , posle cega pod uticajem fermenta tih celija dolazi do dezintegracije (razaranja ) eritrocita i razlaganja njihovih sastojaka .
Pri tom od hemoglobina postaju zucne boje, o cijem ce postanku biti reci pri proucavanju sastava zuci.
Pored opisanog fizioloskog raspadanja , pod uticajem raznih hemijskih otrova (fenil-hidrazin , benzol i niz drugih )i bioloskih faktora (zmijski otrovi , otrovi insekata , bakterijski toksini , aglutinini idr.)moze moze doci i do hemolize u opstem krvotoku.
Jos je ne razjasnjen mehanizam hemolitickog dejstva slezine kod splenomegalija , oboljenja pracenog povecanjem slezine , kada se javlja pojacano raspadanje eritrocita , koje moze dovesti do teske anemije.
Neki autori smatraju da obolela slezina izlucuje hemoliticke supstancije koje u opstem krvotoku dovode ostecenja eritrocccc hemolizom ,,,,
U prilog ovom shvatanju govorila bi smanjena rezistencija eritrocta kod splenomegalije . Medjutim , hemoliticke supstancije slezine nisu dobivane u koncetrovanom i preciscenom stanju .
Postoji i glediste da i normalna slezina sadrzi izvesnu kolicinu hemolitickih supstancija, posto davanje ekstrakata slezine po nalazu nekih autora dejstvuje hemoliticki. S druge strane , kstirpacija (vadjenje) slezine dovodi , bar prolazno ,do povecanja broja eritrocita.
Leukociti bela krvna zrnca
Druga grupa uoblicenih elemenata krvi su leukociti ( bela krvna zrnca ). Svezi jos zivi leukociti se mogu uzeti na vise nacina. Prvi je centrifugovanje citratne krvi i uzimanje povrsnog belicastog castog sloja , koji u obliku tanke skrame pokriva eritrocite , a drugi je izdvajanje eritrocita centrifugovanjem citratne krvi malom brzinom (800 – 1000 obrtaja u minutu) i adsorpcijom leukocita iz plazme na plasticnu smolu amberlit, sa koje se leukociti mogu elulirati pogodnim puferom.
Na nativnom preparatu leukociti izgledaju kao male prozracne celije nepravilnog oblika , koje pokazuju ameboidno kretanje ispustajuci pseudopodije (nastavke citoplazme).
Leukociti se obicno posmatraju na trajnom , fiksiranom i obojenom preparatu. Bojenje moze biti razlicito , ali se u fizioloskim i klinickim labaratorijama najcesce primenjuje bojenje azur-eozinom po Gimzi ( Giemsa -Romanowski), metilinskim plavimi eozinom u metil-alkoholu po May- Grunwaldu ), ili kombinovano po Papheimu .
Tehnika bojenja opisana je u odgovarajucim praktikumima. Na fiksiranom preparatu leukociti imaju okugao oblik , precnik im je , zavisno od vrste , od 8 (limfociti ) do 25 mikrona (monociti) , sa jasno izrazenim jedrom razlicitog oblika i citoplazmom, koja je opet razlicita , zavisno od vrste leukocita – amforna ili granulirana .
Broj leukocita
Brojanje leukocita vrsi se slicno brojanju eritrocita. U manji melanzer uvuce se krv do oznake 0.5 ili 1.0 a zatim Turcov rastvor* do oznake 11 , pa se obtanjem dobro izmesa .
Prisutna sircetna kiselina razara eritrocite , a boja oboji jedra leukocita i trocita , s tim sto se brojanje vrsi u celoj komori ( svih 400 kvadratica).
Prosecan broj leukocita kod coveka krece se izmedju 6 -8000 u 1mm3.
Promene broja leukocita . Broj leukocita pokazuje prilicno velike varijacije vec pod fizioloskim okolonostima. Tako kod zdravih osoba dolazi do povecanja broja leukocita posle uzimanja hrane , za vreme varenja , u toku fizickih naprezanja , a kod zena za vreme menstrualnog ciklusa i bremenitosti.
Kod raznih oboljenja dolazi do jos vecih varijacija broja leukocita , i to bilo do povecanja broja leukocita – leukocitoze , ili do smanjenja leukopenije .
Detaljni podaci o kretanju broja leukocita kod raznih oboljenja izlazu se u udzbenicima pataloske fiziologije i unutrasnjih bolesti. Ovde samo napominjemo da se broj leukocita povecava kod svih gnojnih procesa i mnogih oblika maligne proliferacije leukopoeticnih tkiva – kod leukoza.
Broj leukocita je smanjen kod trbusnog tifusa , a narocito posle ostecenja kostane srzi raznim industrijskim otrovima i jonizujucim zracenjima ( rendgenski zraci , radioaktivna zracenja itd.).
Vrste i podela leukocita
Prema poreklu , obliku jedra i izgledu citoplazme leukociti se dele u dve osnovne grupe : na leukocite mijeloidne loze ili granulocite , koji se stvaraju u kostanoj srzi i na leukocite limfoidne loze , koji se stvaraju u limfnom tkivu : limfni cvorovi i slezina .
Leukociti mijeloidne loze – granulocidi – stvaraju se u kostanoj srzi. Odlikuju se raznjevitim jedrom , ciji broj raznjeva zavisi od stvarnosti leukocita : sasvim mladi leukociti mijeloidne loze imaju neraznjevito „stapicasto“ jedro , a zatim broj raznjeva raste sa staroscu leukocita.
Citoplazma leukocita mijaloidne loze je granulisana , pri cemu se granulacije boje bilo neutralnim ili kiselim odnosno baznim bojama.
Prema afinitetu granulacija za boje leukociti mijeloidne loze dele se u tri grupe: neutrofilni , cije se granulacije boje neutralnim bojama , eozifilni ili acidofilni , cije su granulacije boje kiselim bojama (eozinom) , i bazofilni , cije se granulacije boje baznim bojama.
Leukociti limfoidne loze -agranulociti – stvaraju se u limfoidnom tkivu – limfnim cvorovima i slezini Citoplazma im je bez granulacija .
Dele se u dve grupe : a) limfociti , male celije precnika 6-8 mikrona , sa malo izrazenom citoplazmom u obliku uskog pojasa , oko jedra ; b)monociti krupne celije precnika oko 20 mikrona.
Leukocitna formula. Leukocitna formula pokazuje brojni odnos izmedju pojedinih vrsta leukocita . Odredjuje se na taj nacin sto se na obojenom preparatu („razmazu krvi“) odredi brojni odnos pojedinih vrsta leukocita na dovoljnom broju (200-300) leukocita.
Leukocitna formula kod coveka glkasi : neutrofilnih leukocita 60-70% , eoizinofilnih 2-4% , bazofilnih 0.5% , limfocita 25-30% , i monocita 6-8%.
Leukocitna formula kod pojedinih oboljenja poazuje takodje karakteristicne promene . Ne ulazeci u detalje koji se mogu naci u patoloskoj fiziologiji , isticemo da se pri gnojnim procesima i u akutnoj fazi mnogih infektivnih oboljenja javlja neutrofilija – povecanje broja neutrofilnih leukocita.
Broj eozinofilnih leukocita je povecan kod mnogih alergicnih stanja i kod invazije crvenim i drugim parazitima.
O autoru
