Кровеносная система человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Понятие о группах крови. Факторы, положенные в основу деления крови человека на группы

2. Понятие о показателе гематокрита. Метод его определения

3. Резус-фактор, понятие о резус-положительном и резу-отрицательном факторах крови

4. Группы крови у животных

5. Отличительные признаки отдельных групп крови человека

6. Современные представления о механизме свертывания крови. Три основных этапа свертывания крови

7. Факторы, способствующие и препятствующие свертыванию крови в организме. Скорость свертывания крови у разных видов животных

8. Современные представления об иммунных свойствах крови. Виды иммунитета, тканевый и клеточный иммунитет

9. Специфический и неспецифический иммунитет. Роль лимфоцитов в образовании антител

10. Антитела и антигены. Механизмы элиминации антигенов

11. Физиолого-биохимические основы иммуногенетики

12. Роль крови в переносе газов. Механизм транспорта кислорода и углекислого газа. Роль карбоангидразы в переносе углекислого газа

13. Особенности морфологии и химического состава крови птиц

14. Особенности состава и функции крови рыб

15. Гемопоэз. Образование плазмы и форменных элементов. Длительность жизни клеток крови. Регуляция гемопоэза

16. Гомеостаз, механизмы. Жесткие и мягкие константы

17. Гематокрит. Сыворотка, получение

18. Методы определения количества эритроцитов

19. Методы определения количества гемоглобина

20. Подсчет количества лейкоцитов

1. Понятие о группах крови. Факторы, положенные в основу деления крови человека на группы

Еще в самом начале прошлого века было сформулировано учение о группах крови и возможностях ее переливания, связанного с большой кровопотерей, от одного человека (донора) к другому (реципиенту). Было выделено четыре группы крови, встречающихся у людей. Эта классификация не утратила своего значения и в наши дни и основана на наличии антигенов, находящихся в эритроцитах (агглютиногенов А и В) и в плазме крови (агглютининов альфа и бэта). Агглютиноген А и агглютинин альфа, а также В и бэта называются одноименными. В крови не могут встречаться одноименные антигены - они вступают в реакцию агглютинации, которая приводит к склеиванию и разрушению (гемолизу) эритроцитов.

В эритроцитах I группы крови не содержится агглютиногенов вообще, а в плазме имеются только агглютинины альфа и бэта.

В эритроцитах II группы содержится агглютиноген А, а в плазме - агглютинин бэта.

В эритроцитах III группы содержится агглютиноген В, а в плазме - агглютинин альфа.

IV группа характеризуется содержанием агглютиногенов А и В и полным отсутствием агглютининов.

Логично, что людям с I группой можно переливать кровь только этой группы, а их кровь - представителям всех других групп. Поэтому доноров с I группой крови называют универсальными, а с IV группой - универсальными реципиентами. Кровь II и III групп можно переливать только людям с одноименной, а также с IV группой.



2. Понятие о показателе гематокрита. Метод его определения

Гематокрит-показатель общего уровня эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов по отношению к жидкой части крови-плазме. Гематокрит выражается в процентах к общему объему крови(%) или литрах! на литр(л/л)-в виде десятичной дроби(45%/0,45 л/л).Определение гематокрита проводится с помощью специальной стеклянной градуированной трубочки-гематокрита, которую заполняют кровью и центрифугируют. Под действием оборотов центрифуги эритроциты начинают оседать на дно гематокритного капилляра до определенного уровня, который и является информационным показателем

3. Резус-фактор, понятие о резус-положительном и резу-отрицательном факторах крови

Резус-фактор-врожденное групповое свойство эритроцитов, обусловленное присутствием в них антигенов резус. Резус-фактор передается по наследству и не меняется в течении всей жизни, обозначается Rh. Принадлежность резус-фактора определяется в лаборатории путем нахождения данного белка в крови, если он есть, то резус-фактор положительный, если нет-отрицательный. Резус-фактор значительно влияет на протекание беременности. При обнаружении отрицательного резуса у самки и положительного у самца, плод может уналедовать положительный резус, что приводит к развитию конфликта резусов матери и плода, так как организм матери воспринимает кровь ребенка как чужеродный агент и начинает образовывать антитела, которые атакуют эритроциты в крови

4. Группы крови у животных

Группы крови - иммуногенетические особенности крови, определяемые наследственно обусловленным сочетанием антигенов эритроцитов; не изменяются в течение всей жизни животного (человека). Группы крови позволяют объединять животных одного биологического вида в определенные группы по сходству антигенов их крови.

Группы крови начинают формироваться в раннем периоде эмбрионального развития под влиянием аллельных генов, которые определяют особенности эритроцитарных антигенов. Принадлежность к той или иной группы крови помимо эритроцитарных антигенов (агглютиногенов, факторов A и B), зависит и от обнаруживаемых в плазме крови факторов б и в (антител, или агглютининов).

При взаимодействии одноимённых агглютиногенов и агглютининов (например, А+б, В+в) происходит склеивание эритроцитов (гемагглютинация) с их последующим гемолизом. Такое взаимодействие, обусловливающее групповую несовместимость крови, возможно только при переливании крови иной группы.

Для установления группы крови у животных используют стандартные сыворотки - реагенты, содержащие только по одному маркированному антителу на определенный антиген.

Для определения группы крови стандартную сыворотку смешивают (на предметном стекле) с исследуемой кровью. Испытуемая кровь относится к той группе крови , с сывороткой которой не произошла агглютинация. Реакцию агглютинации используют при определении группы крови у птиц и свиней. Реакцию конглютинации и особенно гемолиза применяют при определении группы крови у крупного рогатого скота.

Антигены группы крови обозначают заглавными буквами латинского алфавита (А, В, С,… Р, К и так далее) в соответствии с международной номенклатурой. Полное написание формулы группы крови учитывает как антигены эритроцитов, так и антитела сывороток.

Разнообразные сочетания антигенов создают десятки и сотни разновидностей группы крови у животных одного вида. Все группы крови качественно равноценны, но групповые различия должны обязательно учитываться при переливании крови и пересадках тканей и органов.

В животноводческой практике генетические системы группы крови используются для контроля происхождения животных, при анализе генетической структуры пород, стад и родственных групп. Ведутся поиски возможных генетических связей группы крови с хозяйственно полезными признаками сельскохозяйственных животных.

5. Отличительные признаки отдельных групп крови человека

В 1 группе-нет агглютиногенов А и В, есть агглютинины альфа и бетта. Во второй группе есть агглютиноген А и агглютинин бетта. В 3 группе есть агглютиноген В и агглютинин альфа. В четвертой группе агглютиногены А и В. Людям с первой группой можно переливать кровь только первой группы. Кровь 1 группы(универсальный донор) можно переливать людям всех групп. Нельзя переливать кровь второй группы в третью и наоборот. 4 группу можно вводить только 4 группе, но в четвертую группу можно вводить кровь всех групп(универсальный реципиент)

6. Современные представления о механизме свертывания крови. Три основных этапа свертывания крови

Свёртывание крови - это важнейший этап работы системы гемостаза, отвечающий за остановку кровотечения при повреждении сосудистой системы организма. Совокупность взаимодействующих между собой весьма сложным образом различных факторов свёртывания крови образуют систему свёртывания крови.

Свёртыванию крови предшествует стадия первичного сосудисто-тромбоцитарного гемостаза. Этот первичный гемостаз почти целиком обусловлен сужением сосудов и механической закупоркой агрегатами тромбоцитов места повреждения сосудистой стенки. Характерное время для первичного гемостаза у здорового человека составляет 1-3 минуты. Собственно свёртыванием крови (гемокоагуляция, коагуляция, плазменный гемостаз, вторичный гемостаз) называют сложный биологический процесс образования в крови нитей белка фибрина, который полимеризуется и образует тромбы, в результате чего кровь теряет текучесть, приобретая творожистую консистенцию. Свёртывание крови у здорового человека происходит локально, в месте образования первичной тромбоцитарной пробки. Характерное время образования фибринового сгустка - около 10 минут. Свертывание крови - ферментативный процесс.

Процесс свёртывания крови представляет собой преимущественно проферментно-ферментный каскад, в котором проферменты, переходя в активное состояние, приобретают способность активировать другие факторы свёртывания крови. В самом простом виде процесс свёртывания крови может быть разделён на три фазы:

1)фаза активация включает комплекс последовательных реакций, приводящих к образованию протромбиназы и переходу протромбина в тромбин;

2)фаза коагуляции -- образование фибрина из фибриногена;

3)фаза ретракции -- образование плотного фибринового сгустка.

Данная схема была описана ещё в 1905 году Моравицем и до сих пор не утратила своей актуальности.

В области детального понимания процесса свёртывания крови с 1905 года произошёл значительный прогресс. Открыты десятки новых белков и реакций, участвующих в процессе свёртывания крови, который имеет каскадный характер. Сложность этой системы обусловлена необходимостью регуляции данного процесса.

Современное представление с позиций физиологии каскада реакций, сопровождающих свёртывание крови. Вследствие разрушения тканевых клеток и активации тромбоцитов высвобождаются белки фосфолипопротеины, которые вместе с факторами плазмы Xa и Va, а также ионами Ca2+ образуют ферментный комплекс, который активирует протромбин. Если процесс свёртывания начинается под действием фосфолипопротеинов, выделяемых из клеток повреждённых сосудов или соединительной ткани, речь идёт о внешней системе свёртывания крови (внешний путь активации свёртывания, или путь тканевого фактора). Основными компонентами этого пути являются 2 белка: фактор VIIа и тканевый фактор, комплекс этих 2 белков называют также комплексом внешней теназы.

Если же инициация происходит под влиянием факторов свёртывания, присутствующих в плазме, используют термин внутренняя система свёртывания. Комплекс факторов IXа и VIIIa, формирующийся на поверхности активированных тромбоцитов, называют внутренней теназой. Таким образом, фактор X может активироваться как комплексом VIIa--TF (внешняя теназа), так и комплексом IXa--VIIIa (внутренняя теназа). Внешняя и внутренняя системы свёртывания крови дополняют друг друга.

В процессе адгезии форма тромбоцитов меняется -- они становятся округлыми клетками с шиповидными отростками. Под влиянием АДФ (частично выделяется из повреждённых клеток) и адреналина способность тромбоцитов к агрегации повышается. При этом из них выделяются серотонин, катехоламины и ряд других веществ. Под их влиянием происходит сужение просвета повреждённых сосудов, возникает функциональная ишемия. В конечном итоге сосуды перекрываются массой тромбоцитов, прилипших к краям коллагеновых волокон по краям раны.

На этой стадии гемостаза под действием тканевого тромбопластина образуется тромбин. Именно он инициирует необратимую агрегацию тромбоцитов. Реагируя со специфическими рецепторами в мембране тромбоцитов, тромбин вызывает фосфорилирование внутриклеточных белков и высвобождение ионов Ca2+.

При наличии в крови ионов кальция под действием тромбина происходит полимеризация растворимого фибриногена и образование бесструктурной сети волокон нерастворимого фибрина. Начиная с этого момента в этих нитях начинают фильтроваться форменные элементы крови, создавая дополнительную жёсткость всей системе, и через некоторое время образуя тромбоцитарно-фибриновый сгусток (физиологический тромб), который закупоривает место разрыва, с одной стороны, предотвращая потерю крови, а с другой -- блокируя поступление в кровь внешних веществ и микроорганизмов. На свёртывание крови влияет множество условий. Например, катионы ускоряют процесс, а анионы -- замедляют. Кроме того, существуют вещества как полностью блокирующие свёртывание крови (гепарин, гирудин и другие), так и активирующие его (яд гюрзы, феракрил).

7. Факторы, способствующие и препятствующие свертыванию крови в организме. Скорость свертывания крови у разных видов животных

Ингибиторы процесса свертывания крови - препятствуют свертыванию крови и делятся на 2 группы:

-первичные;

-вторичные.

Первичные - находятся в сосудах постоянно, действуют в нормальных условиях, постоянно оказывают антикоагуляционное действие:

- антитромбопластины - тормозят образование и действие протромбиназных комплексов;

- антитромбин III - образует комплекс с гепарином, осуществляет около 80 % всей антикоагулянтной активности (тормозит все 3 фазы свертывания крови);

- гепарин - кислый серосодержащий мукополисахарид, образуется мучными кислотами и базофилами;

- 2 - макроглобулин - ингибирует все 3 фазы. Антикоагулянты препятствуют образованию фибриновых нитей в норме.

Вторичные - образуются в процессе свертывания крови или фибринолиза и лишь вторично оказывают антикоагулянтное действие:

- фибрин (антитромбин I) адсорбирует на своей поверхности факторы свертывания и активирует их;

- тромбин;

- тромбиназный комплекс;

- фрагменты 1 и 2 протромбина;

- продукты деградации фибрина и фибриногена и т. д.

Эти факторы ограничивают свертывание крови и регулируют его по принципу обратной связи.

Коагулянты:

Для предупреждения и остановки кровотечений применяют средства, повышающие свертываемость крови (гемостатики). Гемостатические средства представлены препаратами разных групп и различаются по механизму действия.

Местно для остановки капиллярных и паренхиматозных кровотечений применяют Тромбин (препарат естественного тромбина) и другие местные гемостатики (гемостатическая губка с амбеном, гемостатическая коллагеновая губка и др.), оказывающие не только гемостатическое, но и антисептическое действие, способствующие регенерации тканей и заживлению ран.

К гемостатикам общего (системного) действия относится витамин К и его гомологи, менадиона натрия бисульфит и др. Витамин К называют противогеморрагическим или коагуляционным витамином, т.к. он участвует в биосинтезе протромбинового комплекса (протромбина и факторов VII, IX и X) и способствует нормальному свертыванию крови. При дефиците в организме витамина К развиваются геморрагические явления.

Для нормализации свертывания крови у больных гемофилией, а также при нарушениях гемостаза, вызванных циркулирующими ингибиторами факторов свертывания крови, применяют специальные препараты, содержащие различные факторы свертывания крови (антигемофильный фактор VIII и др.). В некоторых случаях для уменьшения кровотечения применяют также экстракты и настои из растительного сырья (листья крапивы, трава тысячелистника, пастушьей сумки, перца водяного и др.).

Специфическим антагонистом гепарина, способствующим нормализации свертываемости крови при его передозировке, является протамина сульфат. Механизм его действия связан с образованием комплексов с гепарином.

Время свертывания крови -- это время с момента взятия крови до момента ее свертывания. Оно определяется активностью плазменных факторов, тромбоцитов, состоянием сосудистой стенки.

Повышается при тромбоцитопатии, постгеморрагической анемии, дефиците факторов свертывания крови

Определение скорости свертывания крови.

На край хорошо обезжиренного предметного стекла, поставленного под углом 50°, наносят каплю крови. Стекая по стеклу, капля оставляет след. Через каждые 30 секунд по следу крови проводят острием иглы. Появление нитей фибрина на острие иглы указывает на начало свертывания крови. В норме скорость свертывания крови равна у крупного рогатого скота 5-6, лошади - 8-10, собак - 10 минутам.

Ускорение свертывания крови отмечается при миоглобинурии, крупозном воспалении легких, постгеморрагических анемиях. Замедление свертывания крови встречается при анемиях, нефритах, холемиях, сибирской язве, гемофилии, удушье.



8. Современные представления об иммунных свойствах крови. Виды иммунитета, тканевый и клеточный иммунитет

Иммумнная системма -- система органов, существующая у позвоночных животных и объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены. Иммунная система распознает множество разнообразных возбудителей -- от вирусов до паразитических червей -- и отличает их от биомолекул собственных клеток. Распознавание возбудителей усложняется их адаптацией и эволюционным развитием новых методов успешного инфицирования организма-хозяина.

Конечной целью иммунной системы является уничтожение чужеродного агента, которым может оказаться болезнетворный микроорганизм, инородное тело, ядовитое вещество или переродившаяся клетка самого организма. Этим достигается биологическая индивидуальность организма.

Органы входящие в иммунную систему человека: лимфатические железы (узлы), миндалины, вилочковая железа (тимус), костный мозг, селезёнка и лимфоидные образования кишки (Пейеровые бляшки). Главную роль играет сложная система циркуляции, которая состоит из лимфатических протоков соединяющих лимфатические узлы.

Лимфатический узел - это образование из мягких тканей, имеет овальную форму и размером 0,2 - 1,0 см, в котором содержится большое количество лимфоцитов.

Миндалины - это маленькие скопления лимфоидной ткани, располагаются с двух сторон глотки. Селезёнка - внешне очень похож на большой лимфатический узел. Функции у селезёнки разнообразные, это и фильтр для крови, хранилище для клеток крови, продукции лимфоцитов. Именно в селезёнке старые и неполноценные клетки крови разрушаются. Располагается селезёнка в районе живота под левым подреберьем около желудка.

Вилочковая железа (тимус) - располагается данный орган за грудиной. Лимфоидные клетки в тимусе размножаются и «учатся». У детей и людей молодого возраста тимус активен, чем человек старше, тем тимус становится менее активный и уменьшается в размере.

Костный мозг - это мягкая губчатая ткань, расположенная внутри трубчатых и плоских костей. Главная задача костного мозга это продукция клеток крови: лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.

Пейеровы бляшки - Это сосредоточение лимфоидной ткани в стенке кишечника. Главную роль играет система циркуляции, состоящая из лимфатических протоков, которые соединяют лимфатические узлы, и транспортируют лимфатическую жидкость.

Лимфатическая жидкость (лимфа) - это жидкость без цвета, протекающая по лимфатическим сосудам, в ней содержится много лимфоцитов - белых кровяных телец, участвующих в защите организма от болезней.

Лимфоциты - это образно говоря «солдаты» иммунной системы, именно они отвечают за уничтожение чужеродных организмов или больных клеток (инфицированных, опухолевых и т.д.). Самые важные виды лимфоцитов (В-лимфоциты и Т-лимфоциты) они работают вместе с остальными иммунными клетками и не позволяют вторгнуться в организм инородных субстанций (инфекций, чужеродных белков и т.д.). На первом этапе организм «учит» Т- лимфоциты отличать посторонние белки от нормальных (своих) белков организма. Этот процесс обучения проводится в вилочковой железе (тимусе) в детском возрасте, так как в этом возрасте тимус наиболее активен. Далее человек достигает подросткового возраста, и тимус уменьшается в размере и теряет свою активность.

1. Естественный врожденный: у человека с рождения есть антитела против многих болезней.

2. Естественный приобретенный: организм после болезни запоминает антитела. Если возбудитель попадает в организм второй раз, то антитела против него начинают вырабатываться не через 3-5 дней, а сразу, и человек не заболеет.

3. Искусственный активный: человеку делают прививку, вводят вакцину, т.е. убитых или ослабленных возбудителей болезни. Организм легко с ними справляется, но при этом создает и запоминает антитела.

4. Искусственный пассивный: человеку во время болезни вводят сыворотку, т.е. готовые антитела. Организму самому делать ничего не нужно, но собственные антитела при этом не создаются.

Так называемый тканевый иммунитет -- это способ, которым различные ткани организма осуществляют собственную защиту. От этого способа главным образом и зависит интенсивность борьбы с вирусами.

Клеточный иммунитет-- это такой тип иммунного ответа, в котором не участвуют ни антитела, ни система комплемента. В процессе клеточного иммунитета активируются макрофаги, натуральные киллеры, антиген-специфичные цитотоксические Т-лимфоциты, и в ответ на антиген выделяются цитокины.

Иммунная система исторически разделена на две части -- систему гуморального иммунитета и систему клеточного иммунитета. В случае гуморального иммунитета, защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, но не клеточные элементы. В то время как в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы. Лимфоциты кластера дифференцировки CD4 или Т-хелперы осуществляют защиту против различных патогенов.



9. Специфический и неспецифический иммунитет. Роль лимфоцитов в образовании антител

Специфический иммунитет включает два компонента -- гуморальный (опосредованный антителами) и клеточный. Реакции, обеспечиваемые функционированием антител, называют гуморальными реакциями иммунитета. Наиболее удобным показателем иммунитета являются антитела, поскольку именно антитела изучены в наибольшей степени по сравнению с другими компонентами иммунной системы. Гуморальный иммунитет связан с В-лимфоцитами, или В-клетками, и с их прямыми потомками, известными под названием плазматических клеток. Эти плазматические клетки обеспечивают продукцию специфических иммуноглобулинов (антител). Когда В-клетка встречается с антигеном, распознавание которого обеспечивается соответствующими антителами, начинается процесс пролиферации В-клеток. Это приводит к резкому увеличению числа лимфоцитов, способных осуществлять выработку антител к данному антигену. Репликация В-клеток и их дифференцировка в плазматические клетки регулируется в результате контакта с антигеном и взаимодействий с Т-клетками, макрофагами и комплементом.

В-лимфоциты развиваются в печени плода , а в дальнейшем -- в костном мозге. Название «В» происходит от термина “Bursa of Fabricius” (“фабрициева сумка”) -- названия специального органа у птиц, в котором происходит развитие В-клеток. У млекопитающих аналогичного органа нет. Около 10%димфоцитов, находящихся в крови, являются В-лимфоцитами. Большинство В-клеток и почти все плазматические клетки находятся в периферических лимфоидных органах -- например, в селезенке, лимфатических узлах, небных миндалинах и аппендиксе.

Клеточный иммунитет контролируется Т-лимфоцитами и осуществляется лимфоцитами и макрофагами. Этот вид иммунитета связан с функционированием различных типов Т-лимфоцитов (Т-клеток) и выделяемых ими растворимых веществ -- лимфокинов (интерлейкинов), которые действуют как сигналы между клетками различных типов, участвующих в обеспечении иммунного ответа.

Эти два компонента специфического иммунитета очень тесно взаимосвязаны. Т-клетки взаимодействуют с В-клетками в процессе выработки антител к большинству антигенов. Гуморальные (антительные) и клеточные иммунные реакции индуцируются при всех инфекционных болезнях, однако интенсивность и качество каждого из этих двух компонентов варьирует при различных инфекциях.

Под неспецифическим или видовым иммунитетом понимают невосприимчивость организма к инфекциям, которая обусловлена врожденными биологическими особенностями, присущими данному виду животных или человеку.

С "неспецифическим иммунитетом" человек рождается (только при некоторых заболеваниях ребенок появляется на свет с недостаточностью того или иного звена неспецифического иммунитета).

Примером видового иммунитета может служить невосприимчивость человека к чуме крупного рогатого скота, а его, в свою очередь, к дизентерии.

10. Антитела и антигены. Механизмы элиминации антигенов

Антитела-- особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности B-лимфоцитов в виде мембраносвязанных рецепторов и в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул, и обладающих способностью очень избирательно связываться с конкретными видами молекул, которые в связи с этим называют антигенами. Антитела являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов -- например, бактерий и вирусов. Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую и эффекторную (вызывают тот или иной иммунный ответ, например, запускают классическую схему активации комплемента).

Антитела синтезируются плазматическими клетками, которыми становятся некоторые В-лимфоциты, в ответ на присутствие антигенов. Для каждого антигена формируются соответствующие ему специализировавшиеся плазматические клетки, вырабатывающие специфичные для этого антигена антитела. Антитела распознают антигены, связываясь с определённым эпитопом -- характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной цепи антигена.

Антитела состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов антител (иммуноглобулинов) -- IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающихся между собой по строению и аминокислотному составу тяжёлых цепей и по выполняемым эффекторным функциям. кровь гематокрит свертывание лимфоцит

Антиген-- это любая молекула, которая специфично связывается с антителом. По отношению к организму антигены могут быть как внешнего, так и внутреннего происхождения. Хотя все антигены могут связываться с антителами, не все они могут вызвать массовую продукцию этих антител организмом, то есть иммунный ответ. Антиген, способный вызывать иммунный ответ организма, называют иммуногеном

Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов. Липиды и нуклеиновые кислоты, как правило, проявляют иммуногенные свойства только в комплексе с белками. Простые вещества, даже металлы, также могут вызывать продукцию специфичных антител, если они находятся в комплексе c белком-носителем. Такие вещества называют гаптенами.

Экзогенные антигены попадают в организм из окружающей среды, путем вдыхания, проглатывания или инъекции. Такие антигены попадают в антиген-представляющие клетки путем эндоцитоза или фагоцитоза и затем процессируются на фрагменты. Антиген-представляющие клетки затем на своей поверхности презентируют фрагменты Т-хелперам (CD4+) через молекулы главного комплекса гистосовместимости второго типа.

Эндогенные антигены образуются клетками организма в ходе естественного метаболизма или в результате вирусной или внутриклеточной бактериальной инфекции. Фрагменты далее презентируются на поверхности клетки в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости первого типа MHC I. В случае, если презентированные антигены распознаются цитотоксическими лимфоцитами (CTL, CD8+), Т-клетки секретируют различные токсины, которые вызывают апоптоз или лизис инфицированной клетки. Для того, чтобы цитотоксические лимфоциты не убивали здоровые клетки, аутореактивные Т-лимфоциты исключаются из репертуара в ходе отбора по толерантности.

Аутоантигены -- это как правило нормальные белки или белковые комплексы (а также комплексы белков с ДНК или РНК), которые распознаются иммунной системой у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Такие антигены в норме не должны узнаваться иммунной системой, но, ввиду генетических факторов или условий окружающей среды, иммунологическая толерантность к таким антигенам у таких пациентов может быть утеряна.

Элиминация антигена (эффекторная фаза). Эта фаза является стадией, при которой лимфоциты, специфически активированные антигеном, выполняют функцию элиминации. Лимфоциты, участвующие в этой фазе иммунного ответа, называют эффекторными иммуногенетики.

11. Физиолого-биохимические основы иммуногенетики

Иммуногенетика - раздел иммунологии, занятый изучением четырех основных проблем:

1) генетики гистосовместимости ;

2) генетического контроля структуры иммуноглобулинов и других иммунологически значимых молекул;

3) генетического контроля силы иммунного реагирования и

4) генетики антигенов .

12. Роль крови в переносе газов. Механизм транспорта кислорода и углекислого газа. Роль карбоангидразы в переносе углекислого газа

Перенос кислорода осуществляется с помощью иона железа содержащегося в гемоглобине. Одна такая молекула присоединяет четыре молекулы кислорода, при этом гемоглобин превращается в оксигемоглобин (Нв02), а кровь из вишневой-венозной - становится ярко-алой-артериальной. Эта реакция обратима.

Перенос углекислого газа так же связан с гемоглобином. Примерно 10% газа соединяется с гемоглобином и образует непрочное химическое соединение - карбгемоглобин. Остальная часть соединяется с водой и превращается в угольную кислоту. Эта реакция ускоряется в 20 000 раз особым ферментом - карбоангидразой, находящимся в эритроцитах. Далее кислота реагирует с ионами натрия и калия и образует бикарбонаты.

Таким образом, углекислый газ, транспортируется к легким в физически растворенном виде и в непрочном химическом соединении, в виде карбогемоглобина, угольной кислоты и бикарбонатов натрия и калия.

Кислород, растворился в плазме крови, по градиенту концентрации проходит через мембрану эритроцита и образует оксигемоглобин (НЬ02). При этом валентность железа не изменяется. Оксигемоглобин - неустойчивая соединение и легко разлагается. Прямая реакция называется оксигенацией, а обратный процесс - дезоксигенациею гемоглобина. При сочетании 02 с гемоглобином Fe2 + остается двухвалентным.

В плазме крови углекислый газ реагирует с водой с образованием Н+ и HCO3. Увеличение напряжения углекислого газа в плазме крови вызывает уменьшение величины ее рН. Напряжение углекислого газа в плазме крови может быть изменено функцией внешнего дыхания, а количество ионов водорода или рН -- буферными системами крови и HCO3, например путем их выведения через почки с мочой. Величина рН плазмы крови зависит от соотношения концентрации растворенного в ней углекислого газа и ионов бикарбоната. В виде бикарбоната плазмой крови, т. е. в химически связанном состоянии, переносится основное количество углекислого газа -- порядка 45 мл/100 мл крови, или до 90 %. Эритроцитами в виде карбаминового соединения с белками гемоглобина транспортируется примерно 2,5 мл/100 мл крови углекислого газа, или 5 %. Транспорт углекислого газа кровью от тканей к легким в указанных формах не связан с явлением насыщения, как при транспорте кислорода, т. е. чем больше образуется углекислого газа, тем большее его количество транспортируется от тканей к легким. Однако между парциальным давлением углекислого газа в крови и количеством переносимого кровью углекислого газа имеется криволинейная зависимость: кривая диссоциации углекислого газа.

Карбоангидраза-фермент, катализирующий обратимую реакцию гидратации диоксида углерода:

СО2 + Н2О ? Н2СО3 ? Н+ + НСО3

Содержится в эритроцитах, клетках слизистой оболочки желудка, коре надпочечников, почках, в незначительных количествах -- в ц.н.с., поджелудочной железе и других органах. Роль К. в организме связана с поддержанием кислотно-щелочного равновесия (Кислотно-щелочное равновесие), транспортом СО2, образованием соляной кислоты слизистой оболочкой желудка



13. Особенности морфологии и химического состава крови птиц

Морфологические особенности клеток крови птиц

Эритроциты существенно отличаются от красных кровяных телец млекопитающих тем, что в зрелом состоянии содержат ядро, которое образует двустороннюю выпуклость клетки. Кроме того, они крупнее по размерам и имеют овальную форму. Протоплазма эритроцитов красится ацидоцильно, ядро - базофильно.

Тромбоциты имеют форму веретена с тупыми концами, содержат ядро, которое находится в центре и имеет слабо выраженную сетчатость. У полюса ядра можно заметить 1-3 хроматиновых зернышка, окрашенных по Романовскому в малиново-красный цвет. В протоплазме 1-3 азурофильных зернышка. Тромбоциты в мазках расположены группами.

Лейкоциты несколько меньшего размера, чем у млекопитающих,

Базофилы - клетки круглой формы, Ядро зрелого базофила имеет несколько сегментов, окрашивается в темно-фиолетовый цвет. У молодых клеток ядро округлое, вытянутое, палочковидное. Протоплазма мелкозернистая. Гранулы темно-фиолетовые.

В крови птиц морфологически и функционально различают эозинофилы и псевдоэозинофилы.

Эозинофилы - круглые клетки. Ядра по форме, как у базофилов. Окрашиваются в темно-фиолетовый цвет с розовыми круглыми гранулами.

Псевдоэозинофилы различают:

а) с круглыми гранулами, которые напоминают эозинофилы, - юные формы: они крупнее эозинофилов, гранулы красные, размытые по краям, ядра окрашены слабее и имеют менее выраженный рисунок;

б) в подавляющем большинстве с палочковидной грануляцией в протоплазме; гранулы окрашены интенсивное, ядра более пикнотичны, иногда имеется два ядра, расположенные у полюсов клетки.

Лимфоциты - клетки величиной 5-10 мкм. Ядра круглые, окрашиваются в темно-фиолетовый цвет. Протоплазма синего цвета, иногда содержит азурофильные зернышки.

Моноциты - крупные клетки размером 11-14 мкм. Ядро бобовидной или лопастной формы фиолетово-дымчатого цвета. Протоплазма серовато-голубая, окружает ядро широким слоем, азурофильная зернистость - пылевидная.

14. Особенности состава и функции крови рыб

Морфологическая и биохимическая характеристика крови различна у разных видов в связи с систематическим положением, особенностями среды обитания и образа жизни. Внутри одного вида эти показатели колеблются в зависимости от сезона года, условий содержания, возраста, пола, состояния особей.

Количество эритроцитов в крови рыб меньше, чем у высших позвоночных, а лейкоцитов, как правило, больше. Это связано, с одной стороны, с пониженным обменом рыб, а с другой - с необходимостью усилить защитные функции крови, так как окружающая среда изобилует болезнетворными организмами. По средним данным, в 1 мм3крови количество эритроцитов составляет (млн. ): у приматов -9,27; копытных- 11,36; китообразных - 5,43; птиц - 1,61-3,02; костистых рыб- 1,71 (пресноводные), 2,26 (морские), 1,49 (проходные).

Количество эритроцитов у рыб колеблется в широких пределах, прежде всего в зависимости от подвижности рыб: у карпа - 0,84-1,89 млн. /мм3 крови, щуки - 2,08, пеламиды-4,12 млн. /мм3. Количество лейкоцитов составляет у карпа 20-80, у ерша - 178 тыс. /мм3. Клетки крови рыб отличаются большим разнообразием, чем у какой-либо другой группы позвоночных. У большинства видов рыб в крови имеются и зернистые (нейтрофилы, эозинофилы) и незернистые (лимфоциты, моноциты) формы лейкоцитов. Среди лейкоцитов преобладают лимфоциты, на долю которых приходится 80-95%, моноциты составляют 0,5-11%; среди зернистых форм преобладают нейтрофилы-13-31%; эозинофилы встречаются редко (у карповых, амурских растительноядных, некоторых окуневых).

Соотношение разных форм лейкоцитов в крови карпа зависит от возраста и условий выращивания.

Общее количество лейкоцитов в крови рыб сильно изменяется в течение года, у карпа оно повышается летом и понижается зимой при голодании в связи со снижением интенсивности обмена.

Кровь окрашена гемоглобином в красный цвет, но есть рыбы и с бесцветной кровью. Так, у представителей семейства Chaenichthyidae (из подотряда нототениевых), обитающих в антарктических моряхв условиях низкой температуры (<2°С), в воде, богатой кислородом, эритроцитов и гемоглобина в крови нет. Дыхание у них происходит через кожу, в которой очень много капилляров (протяженность капилляров на 1 мм2 поверхности тела достигает 45 мм). Кроме того, у них ускорена циркуляция крови в жабрах.

Количество гемоглобина в организме рыб значительно меньше, чему наземных позвоночных: на 1 кг массы тела у них приходится 0,5-4 г, тогда как у млекопитающих этот показатель возрастает до 5-25 г. У быстра передвигающихся рыб обеспеченность гемоглобином выше, чем у малоподвижных (у проходного осетра 4 г/кг, у налима 0,5 г/кг). Количество гемоглобина в крови рыб колеблется в зависимости от сезона (у карпа повышается зимой и понижается летом), гидрохимического режима водоема (в воде с кислым значением рН, равным 5,2, количество гемоглобина в крови возрастает), условий питания (карпы, выращенные на естественной пище и дополнительных кормах, имеют разную обеспеченность гемоглобином). Ускорение темпа роста рыб коррелирует с повышенной обеспеченностью их организма гемоглобином.

Способность гемоглобина крови извлекать кислород из воды у разных рыб неодинакова. У быстро плавающих рыб - макрели, трески, форели - гемоглобина в крови много, и они очень требовательны к содержанию кислорода в окружающей воде. У многих морских придонных рыб, а также угря, карпа, карасей и некоторых других, наоборот, гемоглобина в крови мало, но он может связывать кислород из среды даже с незначительным количеством кислорода.

Например, судаку для насыщения крови кислородом (при 16°С) необходимо содержание в воде 2,1-2,3 О2 мг/л; при наличии в воде 0,56-0,6 О2 мг/л кровь начинает его отдавать, дыхание оказывается невозможным и рыба гибнет. Лещу при этой же температуре для полного насыщения гемоглобина крови кислородом достаточно присутствия в литре воды 1,0-1,06 мг кислорода.

Чувствительность рыб к изменениям температуры воды также связана со свойствами гемоглобина: при повышении температуры воды потребность организма в кислороде увеличивается, но способность гемоглобина связывать его падает.

Угнетает способность гемоглобина связывать кислород и углекислота: для того чтобы насыщенность кислородом крови угря достигла 50% при содержании в воде 1% СО2, необходимо давление кислорода в 666,6 Па, а в отсутствии СО2 для этого достаточно давления кислорода почти вдвое меньшего - 266,6- 399,9 Па.

Группы крови у рыб впервые были определены на байкальском омуле и хариусе в 30-х годах. К настоящему времени установлено, что групповая антигенная дифференцировка эритроцитов широко распространена; выявлено 14 систем групп крови, включающих более 40 эритроцитарных антигенов. При помощи иммуносерологических методов изучается изменчивость на разных уровнях; выявлены различия между видами и подвидами и даже между внутривидовыми группировками у лососевых (при изучении родства форелей), осетровых (при сравнении локальных стад) и других рыб.

Кровь, будучи внутренней средой организма, содержит в плазме белки, углеводы (гликоген, глюкоза и др.) и другие вещества, играющие большую роль в энергетическом и пластическом обмене, в создании защитных свойств. Уровень этих веществ в крови зависит от биологических особенностей рыб и абиотических факторов, а подвижность состава крови позволяет использовать ее показатели для оценки физиологического состояния.

Костного мозга, являющегося основным органом образования форменных элементов крови у высших позвоночных, и лимфатических желез (узлов) у рыб нет.

Кроветворение у рыб по сравнению с высшими позвоночными отличается рядом особенностей:

1. Образование клеток крови происходит во многих органах. Очагами кроветворения у рыб являются: жаберный аппарат (эндотелий сосудов и ретикулярный синцитий, сосредоточенный у основания жаберных лепестков), кишечник (слизистая), сердце (эпителиальный слой и эндотелий сосудов), почки (ретикулярный синцитий между канальцами), селезёнка, сосудистая кровь, лимфоидный орган (скопления кроветворной ткани - ретикулярного синцития - под крышей черепа). На отпечатках этих органов видны кровяные клетки разных стадий развития.

2. У костистых рыб наиболее активно гемопоэз происходит в лимфоидных органах, почке и селезенке, причем главным органом кроветворения являются почки (передняя часть). В почках и селезенке происходит как образование эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, так и распад эритроцитов.

3. Наличие в периферической крови рыб и зрелых и молодых эритроцитов является нормальным и не служит патологическим показателем в отличие от крови взрослых млекопитающих.

4. В эритроцитах, как и у других водных животных, в отличие от млекопитающих имеется ядро.

Селезёнка рыб располагается в передней части полости тела, между петлями кишечника, но независимо от него. Это плотное компактное тёмно-красное образование различной формы (шарообразной, лентовидной), но чаще вытянутой. Селезёнка быстро меняет объём под влиянием внешних условий и состояния рыбы. У карпа она увеличивается зимой, когда в связи с пониженным обменом веществ ток крови замедляется и она скапливается в селезенке, печени и почках, которые служат депо крови, тоже наблюдается при острых заболеваниях. При недостатке кислорода, перевозке и сортировке рыбы, облове прудов запасы крови из селезенки поступают в кровяное русло. Изменение размеров селезенки в связи с периодами усиленной активности установлено на ручьевой и радужной форелях и других рыбах.

Одним из важнейших факторов внутренней среды является осмотическое давление крови, так как от него зависит в значительной степени взаимодействие крови и клеток тела, водный обмен в организме и т. д.

Лимфатическая система рыб не имеет желез. Она представлена рядом парных и непарных лимфатических стволов, в которые лимфа собирается из органов и по ним же выводится в конечные участки вен, в частности в Кювьеровы протоки.

15. Гемопоэз. Образование плазмы и форменных элементов. Длительность жизни клеток крови. Регуляция гемопоэза

Гемопоэз (лат. haemopoiesis), кроветворение -- это процесс образования, развития и созревания клеток крови -- лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов у позвоночных.

Выделяют:

-эмбриональный (внутриутробный) гемопоэз;

-постэмбриональный гемопоэз.

Предшественниками всех клеток -- форменных элементов крови являются гемопоэтические стволовые клетки костного мозга, которые могут дифференциироваться двумя путями: в предшественников миелоидных клеток (миелопоэз) и в предшественников лимфоидных клеток (лимфопоэз).

Эритроциты циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке.

Средний срок жизни тромбоцитов - около одной недели. Продолжительность жизни большинства лейкоцитов - от нескольких часов до нескольких месяцев. Нейтрофильные лейкоциты (нейтрофилы) составляют 95% зернистых лейкоцитов. Они циркулируют в крови не более 8-12 ч, а затем мигрируют в ткани.

Регуляция гемопоэза - гемопоэз или кроветворение происходит под влиянием различных факторов роста, которые обеспечивают деление и дифференцировку клеток крови в красном костном мозге. Выделяют две формы регуляции: гуморальную и нервную. Нервная регуляция осуществляется при возбуждении адренэргических нейронов, при этом происходит активация гемопоэза, а при возбуждении холинэргических нейронов - торможение гемопоэза.

Гуморальная регуляция происходит под действием факторов экзо- и эндогенного происхождения. К эндогенным факторам относятся: гемопоэтины (продукты разрушения форменных элементов), эритропоэтины (образуются в почках при снижении концентрации кислорода в крови), лейкопоэтины (образуются в печени), тромбоцитопоэтины: К (в плазме), С (в селезенке). К экзогенным витамины: В3 - образование стромы эритроцитов, В12 - образование глобина; микроэлементы (Fe, Cu...); внешний фактор Касла. А также такие факторы роста как: интерлейкины, колониестимулирующие факторы КСФ, факторы транскрипции -- специальные белки, регулирующие эксп-рессию генов гемопоэтических клеток. Кроме этого большую роль играет строма костного мозга, которая создает гемопоэтическое микроокружение, необходимое для развития, дифференциации и созревания клеток.

Таким образом регуляция гемопоэза представляет собой единую систему, состоящую из нескольких взаимосвязанных звеньев каскадного механизма, которая реагирует на изменяющиеся условия внешней и внутренней среды и различные патологические состояния (при сильной анемии - снижении содержания эритроцитов, снижении содержания лейкоцитов, тромбоцитов, факторов свертывания крови, острой кровопотери и т.д.). Угнетение гемопоэза происходит под действием ингибирующих факторов. К ним относятся продукты образуемые клетками на последних этапах созревания

16. Гомеостаз, механизмы. Жесткие и мягкие константы

Гомеостамз-- саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.

Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, на которые реагирует система:

Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз.

Например, когда концентрация углекислого газа в организме человека увеличивается, лёгким приходит сигнал к увеличению их активности и выдыханию большего количество углекислого газа.

Терморегуляция -- другой пример отрицательной обратной связи. Когда температура тела повышается (или понижается) терморецепторы в коже и гипоталамусе регистрируют изменение, вызывая сигнал из мозга. Данный сигнал, в свою очередь, вызывает ответ -- понижение температуры (или повышение).

Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение.

Например, в нервах пороговый электрический потенциал вызывает генерацию намного большего потенциала действия. Свёртывание крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи.

Устойчивым системам необходимы комбинации из обоих типов обратной связи. Тогда как отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому (и, вполне может быть, менее желанному) состоянию гомеостаза, -- такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации (зарастание русла водорослями) и замутнению.

Для каждого параметра границы максимально возможных отклонений свои. Отличаются они тем временем, в течение которого организм может выдерживать нарушение конкретного параметра гомеостаза без каких-либо серьезных последствий. В то же время выход за пределы «коридора» может привести к гибели соответствующей структуры - клетки или даже собственное целого организма. Так, в норме рН крови составляет приблизительно 7,4. Но этот показатель может колебаться в пределах 7-7,8. Крайняя степень отклонения этого параметра организм человека может выдержать без пагубных последствий лишь в течение нескольких минут. В то же время температура тела, например, при ряде инфекционных заболеваний, может достигать 40 ° С и более и держаться на таком уровне в течение многих часов и даже суток. Так, одни константы организма стабильные, «жесткие», а другие имеют более широкий диапазон колебаний - «пластические» константы.

17. Гематокрит. Сыворотка, получение

Гематокримт-- часть объёма крови, приходящаяся на эритроциты. Иногда гематокрит определяется как отношение суммарного объёма всех форменных элементов (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) к общему объёму крови; разница, однако, невелика, поскольку 99 % общего объёма форменных элементов приходится именно на эритроциты. Гематокрит (Ht) выражают в процентах к общему объёму крови (тогда он обозначается в %), или в литрах на литр (л/л) -- тогда он обозначается десятичной дробью (с точностью до сотых), соответствующей доле форменных элементов в 1 литре крови (450 мл клеток в 1 литре крови = 0,45 л/л = 45 %).

Определение гематокрита проводится с помощью специальной стеклянной градуированной трубочки -- гематокрита, которую заполняют кровью и центрифугируют, после чего отмечают, какую часть трубочки занимают форменные элементы крови. Всё шире распространяется также использование автоматических анализаторов.

Сымворотка кромви -- плазма крови, лишённая фибриногена. Сыворотки получают либо путём естественного свёртывания плазмы (нативные сыворотки), либо осаждением фибриногена ионами кальция. В сыворотках сохранена большая часть антител, а за счёт отсутствия фибриногена резко увеличивается стабильность.

Сыворотку выделяют при анализе крови на инфекционные заболевания, при оценке эффективности вакцинации (титр антител), а также при биохимическом анализе крови.



18. Методы определения количества эритроцитов

1)Метод подсчета в счетной камере. Принцип метода: в строго определенном объеме камеры подсчитывают под микроскопом клеточные элементы, а затем производят пересчет полученного результата на 1 мкл крови. Кровь предварительно разводят с целью уменьшения числа клеток, подлежащих счету.

2)Суть пробирочного метода: в предварительно высушенную чистую коническую пробирку точно отмеривают пипеткой 4 мл разводящей жидкости (физиологический раствор) и осторожно выдувают в нее 0,02 мл капиллярной крови (кровь забирают пипеткой от гемометра Сали). Полученное разведение, которое составляет 1:202, можно практически принять равным 1:200. Взвесь тщательно перемешивают и затем заполняют камеру. У нас в стране обычно пользуются камерой с двумя сетками Горяева.

3)Фотометрический метод. Принцип метода основан на фотометрическом измерении степени погашения света определенных длин волн взвесью эритроцитов. Процент задержанного света прямо пропорционален числу (концентрации) эритроцитов, В качестве разводящей жидкости можно пользоваться 3,5% раствором хлорида натрия. Этот раствор повышает оптическую плотность эритроцитов и создает благоприятные условия для длительного их хранения (до 2 суток). Приготавливают разведение крови 1:500, 1:700 (0,02-0,01 мл крови и соответственно 10,0 -7,0 мл 3,5% раствора хлорида натрия). Взвесь тщательно перемешивают. Измеряют экстинцию при красном фильтре и толщине слоя 0,5 см против разводящей жидкости. Снимают показания прибора и определяют количество эритроцитов по таблице, составленной из данных калибровочной кривой. Ошибка расчета может составлять 30-40%. Причина такой ошибки: различные размеры эритроцитов, степень концентрации гемоглобина, количество эритроцитов.

...