1 / 42

CINETICA ERITROCITELOR

CINETICA ERITROCITELOR. Formarea eritrocitelor (eritropoieza) 2. Perioada de eritrocit circulant funcţional = 100-120 zile , perioadă în care sunt îşi realizează funcţiile şi sunt supuse la numeroase solicitări funcţionale : străbat zilnic 1-1,5 km

dreama
Download Presentation

CINETICA ERITROCITELOR

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. CINETICA ERITROCITELOR

  2. Formarea eritrocitelor (eritropoieza) • 2. Perioada de eritrocit circulant funcţional • = 100-120 zile, perioadă în care sunt îşi realizează funcţiile şi sunt supuse la numeroase solicitări funcţionale: • străbat zilnic 1-1,5 km • îşi modifică forma la trecerea prin capilare (fusiforme) şi se deplasează în fişicuri • stagnează în vasele sanguine sinuoase (ex. circ. splenică) • transportă gazele respiratorii O2 şi CO2 • participă la menţinerea constantă a pH-ului sanguin (prin sistemul tampon al hemoglobinaţilor) • sunt influenţate de factori extraeritrocitari (pH, substanţe toxice), care le pot modifica morfo-funcţional (ex. acidoza/alcaloza determină / volumului eritrocitar).

  3. 3. Distrugerea eritrocitelor (hemoliza fiziologică) • Solicitările mecanice şi chimice • epuizare energetică şi enzimatică a E • E senescent, rigid, lipsit de plasticitate •  E este îndepărtat din circulaţie, prin eritrofagocitoză. • Procesul de eritrofagocitoză şi catabolismul Hb - în zonele: • cu circulaţie încetinită • cu macrofage în număr mai mare (sinusoide medulare, splenice, hepatice). • Normal, sediile principale ale hemolizei sunt: • Splina - cu caracteristici funcţionale care accentuează sechestrarea eritrocitelor (sinusoide mai înguste decât în alte zone). • Ficatul (debitul sanguin - de 6 ori mai  decât la nivelul splinei).

  4. Catabolismul hemoglobinei La adult: degradare Hb = 6-7 g/zi • Globina - reutilizată ca sursă de AA în procese metabolice • Hemul - degradat în mai multe etape  bilirubină (B) + Fe • Desfacerea inelului de protoporfirină biliverdină • Reducerea biliverdinei B indirectă/neconjugată(BI) - transportată în sânge legată de albumine • BI este conjugată la nivel hepatic (după detaşarea de albumine) cu acid glicuronic  B directă/conjugată(BD) • BD este eliminată prin bilă în căile biliare. • La nivelul intestinului gros: sub acţiunea enzimelor reducătoare ale florei microbiene: BD urobilinogen(Ubg) • Majoritatea Ubg este oxidat  stercobilinogen şi stercobilină se elimină prin materiile fecale. • O fracţiune  din Ubg se abs.la nivel intestinal  v. portă - ficat  reexcretat în bilă (ciclul entero-hepatic). • O cant.  de Ubg din sânge scapă ciclului entero-hepatic  este excretat de rinichi ca urobilină (1%).

  5. Normal: Bilirubina (directă şi indirectă) = 0,4 -1mg%. Patologic: hiperbilirubinemie  Clinic: B trece din sânge în ţesuturi  colorarea în galben a tegumentelor şi mucoaselor - se întâlneşte în caz de: • hemoliză excesivă (icter hemolitic) • obstacol în calea scurgerii bilei în intestin (de obicei calculi în căile biliare)(icter mecanic) • hepatocitoliză (icter hepatic).

  6. STRUCTURA MORFOFUNCŢIONALA A ERITROCITULUI

  7. 1. Caracteristici morfo-funcţionale • Numărul de eritrocite = 4–5,5 mil/mm3 - bărbaţi = 4,9  0,7 mil/mm3; - femei = 4,3  0,6 mil/mm3. 2. Forma eritrocitului • disc biconcav, cu marginile rotunjite • adaptare perfectă la funcţia respiratorie (asigură suprafaţa mare la volum redus). 3. Dimensiunile eritrocitelor • DEM = 6,8 – 7,7m; • GEM = 1,7 – 2,5 (2) m; • (în centru - cu aproximativ 1 m mai mică decât în zona marginală). 4. Culoarea eritrocitelor • dată de Hb eritrocitară • eritrocitul normal colorat = normocrom.

  8. Variaţii de număr ·scăderea numărului de eritrocite = anemie ·creşterea numărului de eritrocite = poliglobulie Variaţii de formă ·ovale = ovalocite ·cu forme negeometrice, bizare = poikilocite ·eritrocite sferice = sferocite ·în seceră = drepanocite ·cu excrescenţe terminate prin spiculi = acantocite Variaţii de dimensiuni ·diametru  = microcite diametru 9m = macrocite 10-12 m = megalocite diametru  şi grosime  = platicite Variaţii de culoare ·palide, slab colorate = hipocrome ·intens colorate = hipercrome ·bine colorate pe margine, centrulslab colorat = anulocite eritrocite, normo-, hipo- şi hipercrome = anizocromie ·eritrocite tinere  în sângele periferic = policromatofilie

  9. c e

  10. Constante şi indici eritrocitari 1.directe (măsurabile): • Nr. de eritrocite (E) = 4,90,7 mil/mm3; 4,30,6 mil/mm3 • Concentraţia de hemoglobină (Hb) = 15,12 g% la B; 13,12 g% la F • Ht / raportul eritro-plasmatic (Ht) = 457% la B; 425% la F; • DEM = 6,8-7,7 m 2. indirecte (apreciate prin calcul) • VEM = 80-94 fl • GEM = 1,7-2,5 m • HEM = 28-33 pg • CHEM = 32-36 g Hb/dl masă eritr. • IC/VG = 0,9-1,1

  11. Proprietăţile eritrocitelor 1. Plasticitate = proprietatea E mature de a îşi modifica forma la trecerea prin capilare cu diametru < diametrul eritrocitar. 2. Plachetarea = prop. E de a se deplasa în fişicuri la nivelul capilarelor. 3. Rezistenţa globulară = rezistenţa E la solicitări mecanice, chimice, biol. - Uzual: RG în soluţii cu hipotonicitate progresiv crescândă. - Normal: RG min. (hemoliză incipientă) = 0,40-0,44 g% NaCl, RG max. (hemoliză totală) = 0,32- 0,28 g% NaCl. 4. Sedimentarea = proprietatea E lăsate în repaus de a sedimenta în virtutea gravitaţiei (recoltare pe anticoagulant) - Normal: VSH = 1-10 mm/h la femei; 2-13 mm/h la bărbaţi 0,5 - 1 mm/h la nou-născut. 5. Scintilaţia = prop. E de a reflecta razele de lumină

  12. 2. Structura eritrocitelor 1. Membrana eritrocitară - 3 straturi: Strat superficial - cu Ag de suprafaţă şi receptori membranari Strat mijlociu lipidic - conţine colesterol, PL, proteine care străbat grosimea membranei - este foarte mobil  rol în realizarea plasticităţii eritrocitare Strat intern - asigură rezistenţa, forma şi deformabilitatea E = reţea elastică din macromolecule: - fibrilare (ex. spectrina, actina) - globuloase (ex. anchirina) 2. Mediul intern = suspensie apoasă care conţine: • macromolecule (Hb, enzime), • subst. organice (glucoză, glutation,ATP), • compuşi metalici (Cu, Zn) etc.

  13. STRUCTURA MEMBRANEI ERITROCITARE

  14. Compoziţie: • 60% apă • 33-35% Hb • 5-7% alte substanţe: • 2% enzime (cu rol în ciclul glicolitic, şuntul pentozo-fosfaţilor, enzime de apărare împotriva acţiunilor oxidative) • pompe ionice (pompa Na+-K+, pompa de Ca+) • schimbător Cl-/HCO3-

  15. 3. Fiziologia hemoglobinei = element esenţial pentru realizarea funcţiei respiratorii a E = 95% din proteinele solubile ale eritrocitului. A. Structura Hb = cromoproteină porfirinică care conţine fier – constituită din: 4 molecule de hem (cu 1 atom de Fe2+ - leagă O2, CO2) + 4 catene polipeptidice (globine). Hemul= partea fiziologic activă (fixează şi eliberează O2, CO2) = fero-protoporfirină IX: atomul de Fe  în centrul inelului porfirinic - fierul heminic = Fe 2+ Globina = tetramer din 4 lanţuri polipeptidice, două câte două identice. - fiecare lanţ pp are ataşată o grupare hem la ext. moleculei - există 6 tipuri de lanţuri pp în structura globinei din Hb fiz.

  16. B. Sinteza hemoglobinei - în elementele tinere nucleate ale seriei roşii din MRH: eritroblast bazofil, policromatofil şi oxifil -  în reticulocit. !Eritrocitul adult: sinteza de hemoglobină = 0. • Sinteza hemului - la nivel mitocondrial din 2 precursori: succinatul + glicocolul  acidul delta aminolevulinic - reacţiile de sinteză ale hemului: cu treceri succesive ale porfirinelor din mitocondrie  citosol - în final, hemul este transportat în afara mitocondriei. • Sinteza globinei - la nivelul ribozomilor celulari

  17. C. Hemoglobinele fiziologice Hb embrionare - sintetizate din săptămâna a 3-a de viaţă embrionară - există 3 Hb embrionare: Hb Gower 1 (22) Hb Portland (22) Hb Gower 2 (22) Hb fetală (HbF) - înlocuieşte Hb embrionare  din luna a 3-a de gestaţie = principala Hb din cursul dezvoltării fetale (22) - la naştere = 70-80% din totalul Hb, apoi sinteza  rapid Hb de tip adult - sinteza începe din perioada fetală, după naştere înlocuiesc rapid HbF - la adultul normal există: 97-98% HbA1 (22) 2-3% HbA2 (22) sub 1% HbF (22)

  18. D. Hemoglobine patologice - peste 150 variante de Hb patologice, rezultate prin: • substituirea unuia sau mai multor AA din lanţurile globinice • lipsa unuia sau mai multor AA. Anomaliile structurale ale moleculei de Hb  modificarea proprietăţilor fizico-chimice şi funcţionale ale Hb. Ex. înlocuirea restului glutamil cu un rest valil în poziţia 6 a lanţului  din molecula de HbA1  hemoglobina S. Clinic: eritrocite în formă de seceră şi predispoziţie la hemoliză (anemie falciformă sau drepanocitoză). E. Catabolismul hemoglobinei - zilnic se distrug aproximativ 6-7 g Hb  250 mg B (Hemoliza fiziologică)

  19. Drepanocitoză

  20. F. Funcţia hemoglobinei • Transportul O2 cu formare de oxihemoglobină (HbO2) • Transportul CO2 cu formare carbhemoglobină (HbCO2) G. Alţi derivaţi hemoglobinici 1. Carboxihemoglobina (HbCO):din legarea CO la Hb. - CO se leagă reversibil de fierul din Hb, la locul de legare al O2 nu transportă O2. 2. Methemoglobina (MetHb) - conţine Fe3+ în loc de Fe2+ - datorită Fe3+, MetHb nu poate fixa O2 - normal, există sub 2% MetHb, rezultată ca urmare a oxidării Hb. - este redusă de sist. methemoglobin-reductazice E - patologic: MetHb în intoxicaţia cu nitriţi. 3. Sulfhemoglobina (HbS) • nu permite transportul O2 • se poate forma în: tulburări digestive cu constipaţie şi producere  de hidrogen sulfurat

  21. METABOLISMUL ERITROCITAR

  22. 1. Metabolismul glucozei • glucoza = principalul substrat metabolic. • E necesită energiepentru: • desfăşurarea normală a funcţiilor eritrocitare, • funcţionarea pompei Na+-K+ • conservarea formei de disc biconcav. - nu are rezerve de glicogen  depinde de glucoza din mediul ambiant. • cantitatea de energie necesară E = foarte redusă şi rezultă din metabolizarea glucozei • În eritrocit, degradarea glucozei se realizează: ·     90-95%pe calea glicolizei anaerobe Embden-Mayerhof ·     5-10% prin şuntul pentozelor.

  23. Calea Embden-Mayerhof (glicoliza anerobă) - etape • fosforilarea glucozei  glucozo-6 fosfat (G-6 P) • transformarea G-6 P  fructozo-6 fosfat fructozo-1,6 difosfat • fructozo-1,6 difosfat este clivat gliceraldehid-3 fosfat (G-3 P) şi dihidroxiacetonfosfat (DHAP), care sunt interconvertibile. • G-3 P este transformat 1,3-disfosfoglicerat (1,3-DPG) piruvat  lactatdifuzează în afara E şi sunt metabolizate în ţesuturi. Ciclul Rappaport-Luebering (sau ciclul 2,3-DPG). - sub acţiunea 1,3-DPG-mutazei: 1,3-DPG 2,3-DPG (ireversibil) - 2,3-DPG este hidrolizat de 2,3-DPG-fosfataza: 3-PG  piruvat  lactat Rol: 2,3-DPG afinitatea Hb pentru O2 eliberare a O2 la ţesuturi Importanţa căii glicolitice 1. formarea a 2 molecule de ATP/1 mol de glucoză, în două trepte: (1) 1,3-DPG  3-PG; (2) acid fosfoenol-piruvic  acid piruvic 2. formarea de NADH2 (folosit de sistemul methemoglobin reductazic) acid piruvic  acid lactic 3. formarea 2,3-DPG (care favorizează cedarea O2 la ţesuturi).

  24. Şuntul pentozelor - etape • conversia glucozei-6 fosfat în ribuloză-5 fosfat (prin două dehidrogenări succesive, cu formarea a 2 molecule de NADPH2) • clivarea ribulozei-5 fosfat în 3 fosfogliceraldehidă şi fructoză-6 fosfat Importanţa şuntului pentozelor 1. formarea NADPH2 (2 NADPH2/pentru 1 mol glucoză)utilizat de sistemul methemoglobin-reductazic 2. formare de pentozofosfatul care este antrenat în calea glicolizei anaerobe, contribuind la generarea de ATP

  25. 2.Fiziologia 2,3 DPG- se formează din metab. G - ciclul Rappaport-LueberingRolul 2,3-DPG- scade afinitatea pentru O2 a Hb  cedareaO2 la ţesuturi. - mecanism: se fixeaza echimolecular pe lanţurile b ale HbA (22) modificări conformaţionale cu eliberarea O2 de pe oxihemoglobină. - deplasează curba de disociere a HbO2 la dreapta, mărind eliberarea O2 la nivel tisular.Obs: La făt - E conţin Hb fetală (HbF, 22) 2,3-DPG nu influenţează eliberarea O2 la ţesuturi(datorită fixării mai slabe a 2,3-DPG de lanţurile  ale HbF).Variaţii ale producţiei intraeritrocitare de 2,3-DPG

  26. 3.Fiziologia sistemelor reducătoare eritrocitare - Oxidarea Hb trecerea Fe2+ în Fe3+ formareMetHb - Normal: sub 2% MetHb (deoarece este redusă pe cale enz.+ neenz.) - Patologic:MetHb  culoare brună a sângelui - MetHb > 15%: cianoza (coloraţia albastră a tegumentelor - în: intoxicaţia cu nitriţi, nitraţi, adm. medicam.oxidante (nitroglicerină) Sistemele reducătoare eritrocitare sunt: 1. Sistemul methemoglobin reductazic a. Methemoglobin reductaza-NAD dependentă sau diaforaza 1– rol major - foloseşte NADH2din glicoliza anaerobă (acid piruvic  acid lactic) pentru reducerea Fe3+ la Fe2+ b. Methemoglobin reductaza-NADP dependentă sau diaforaza 2 - rol sec. - utilizează NADPH2 rezultat din şuntul pentozelor pentru reducerea Fe3+ la Fe2+

  27. 2. Glutationul redus - se produce în E din glutamat+glicină+cisteină (2 r. ATP-dependente) -este regenerat continuu de către glutation reductaza NADPH-dep. - Formele oxidată (G-SS-G)/redusă (GSH) = sistem redox (75%/ 25%) Rolurile glutationului: ·   - protejează de oxigen SH-enzimele, membrana eritrocitară, hemoglobina (care conţine 6 grupări SH). ·  - GSH acţionează ca agent de detoxifiere al H2O2 care se formează în eritrocite (spontan sau sub acţiunea unor agenţi oxidanţi).

  28. 3. Alţi agenţi reducători ai MetHb: Albastrul de metilen = agent reducător al MetHb (administrat intravenos) - acţionează enzimatic prin activarea methemoglobin reductazei NADPH-dep. Vitamina C = agent reducător al MetHb (administrată intravenos sau pe cale orală) - reduce MetHb pe cale neenzimatică

  29. La nivelul plămânilor au loc: La nivelul ţesuturilor au loc: - fixarea O2 pe hemoglobină - eliberarea CO2 din HbCO2 - fixarea H+ - eliberarea 2,3-DPG. - eliberarea O2 de pe HbO2 - captarea de către Hb a protonilor - fixarea CO2 carbamaţi - fixarea 2,3-DPG. Funcţiile eritrocitelor 1. Funcţia de transport a O2şi CO2 1.1. Transportul O2 ·dizolvat fizic în plasmă (1%); proporţional cu PO2 . ·combinat cu hemoglobina (99%). - Reacţia Hb cu O2: rapid, fiecare atom de Fe2+ al grupărilor hem poate fixa o moleculă de O2, fără modificarea valenţei Fe2+ =oxigenare - Fixarea şi eliberarea O2 de pe molecula de Hbare loc succesiv, cu viteză progresiv crescândă

  30. Capacitatea de oxigenare a sângelui= volumul maxim de O2 ce poate fi fixat de 1g Hb şi este de 1,34 ml O2. Saturaţia cu O2 a sângelui (HbO2%)= raportul între cantitatea de HbO2 şi cantitatea totală ce poate fi legată = 95-97,5% în sângele arterial = 75% în sângele venos. Curba de disociere a HbO2 • Relaţia între PO2 şi procentul de saturaţie al Hb în O2 = curbă sigmoidă - fixarea şi eliberarea de O2 de către Hb nu se face simultan de toţi cei 4 atomi de fier ai Hb, ci succesiv, în trepte. • formă de S italic: pantă abruptă între PO2 10-50 mmHg pantă orizontală între PO2 70-100 mmHg. P50 = exprimă afinitatea între O2 şi Hb = PO2 la care saturaţia în O2 a Hb = 50% = 26,6 mmHg (la pH = 7,4 şi temperatura de 37oC)

  31. Factorii care influenţează afinitatea Hb pentru O2 - concentraţia de protoni [H+], - [CO2], - [2,3 DPG] din hematii, - temperatura - tipul de Hb 1. Factori care diminuă afinitatea pentru O2 favorizează eliberarea oxigenului la nivelul ţesuturilor deplasarea spre dreapta a curbei de disociere a oxihemoglobinei.  [H+] ( pH), [CO2], [2,3 DPG], temperaturii, HbA 2. Factori care cresc afinitatea pentru O2intensificarea fixării O2deplasarea spre stânga a curbei de disociere a oxihemoglobinei.  [H+](pH), [CO2], [2,3 DPG], temperaturii, HbF

  32. 1.2. Transportul CO2 • Forma dizolvată fizic a CO2(5%) = partea difuzibilă - determină sensul şi mărimea difuziunii, fixarea sub formă de carbamat/bicarbonat, eliberarea din aceşti compuşi. • Forma combinată cu proteinele plasmatice şi hemoglobina(4,5%). CO2 fixat de grupările aminice ale proteinelor plasmatice carbamaţigrupările ale Hb ( carbHb) Controlul formării şi eliberării CO2 de pe Hb este realizat de gradul de oxigenare al hemoglobinei (efect Haldane): - O2 tinde să elibereze CO2. - este asigurat transportul cuplat al CO2 şi O2: - la ţesuturi:eliberarea O2 de pe Hb favorizează fixarea CO2 - la plămâni: O2determină eliberarea CO2 din HbCO2 3. CO2 transportat sub formă de bicarbonat(90%) - KHCO3 intraeritrocitar - NaHCO3 în plasmă. În plasmă: o cantitate CO2 se hidratează spontanH2CO3 HCO3- + H+

  33. Curba de disociere-fixare a CO2 • este influenţată de PCO2 şi de saturaţia în O2 a Hb. • nu atinge platou; creşterea progresivă a PCO2 cantitatea de CO2 dizolvată în plasmănu există punct de saturaţie totală. • sângele arterial - curbă de fixare-disociere a CO2 ceva mai deprimată comparativ cu a sângelui venos (explicaţie: eritrocitele cu hemoglobina oxigenată pot fixa o cantitate mai mică de CO2). • La nivelul ţesuturilor fixarea CO2 se face uşor datorită PO2 şi a pH-ului mai acid. • La plămâni cedarea CO2 este determinată de PO2 şi pH ceva mai alcalin. (este cedat mai ales CO2 dizolvat în plasmă şi cel fixat pe Hb)

  34. 2. Rolul eritrocitelor în menţinerea echilibrului acido-bazic – prin: • sistemele tampon eritrocitare: HbK/HbH, HbO2K/HbO2H, care asigură ¾ din capacitatea tampon a sângelui • fixarea CO2 sub formă de HbCO2 - creşterea capacităţii tampon a plasmei (NaHCO3), ca urmare a fenomenului Hamburger

More Related