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Capitolo 3 - Sangue
La nona edizione di Fisiologia e salute umana riassume la panoramica sulla fisiologia del sangue, sulla fisiologia delle cellule del sangue, sull'emostasi fisiologica, sui gruppi sanguigni e sui principi della trasfusione del sangue. Amici in difficoltà affrettatevi a ritirarlo!
Editado em 2024-02-08 16:19:51
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Fisiologia Sezione 1 Struttura di base e funzione di trasporto materiale della membrana cellulare
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sangue
Panoramica della fisiologia del sangue
1. Composizione del sangue
Il sangue è composto da plasma e cellule del sangue in esso sospese, che rappresentano dal 6% all'8% del peso corporeo umano.
(1) Plasma
Il plasma è una soluzione di sostanza cristallina, comprendente acqua e una varietà di elettroliti, composti organici di piccole molecole e alcuni gas disciolti in esso.
proteine plasmatiche
albumina
globulina
ɑ-globulina
beta-globulina
γ-globulina
Fibrinogeno (biologicamente inattivo)
(2) Cellule del sangue
Classificazione
globuli rossi
leucociti
piastrine
Ematocrito
La percentuale del volume occupato dalle cellule del sangue nel sangue è chiamata ematocrito. I maschi adulti normali vanno dal 40% al 50% e le femmine dal 37% al 48%.
L'ematocrito è approssimativamente uguale all'ematocrito
I pazienti con anemia hanno un ematocrito ridotto e l'ematocrito nel sangue nei grandi vasi è leggermente superiore a quello nei microvasi
2. Proprietà fisiche e chimiche del sangue
(1) Pressione osmotica plasmatica
La pressione osmotica di una soluzione dipende dal numero di particelle di soluto (molecole o ioni) per unità di volume della soluzione e non ha nulla a che fare con il tipo di soluto e la dimensione delle particelle.
Classificazione della pressione osmotica
La pressione osmotica formata dalle sostanze cristalline è chiamata pressione osmotica cristallina, l'80% della quale proviene da ioni Na e Cl
La pressione osmotica formata dalle proteine è chiamata pressione colloido-osmotica (bassa pressione osmotica), proveniente principalmente dall'albumina
Classificazione delle soluzioni
Soluzione isotonica: una varietà di soluzioni utilizzate in esperimenti clinici e fisiologici la cui pressione osmotica è uguale alla pressione osmotica del plasma Come una soluzione di cloruro di sodio allo 0,9%, una soluzione di glucosio al 5% e una soluzione di urea all'1,9%.
Soluzione isotonica: una soluzione che mantiene la normale forma e dimensione dei globuli rossi in essa sospesi Come una soluzione di cloruro di sodio allo 0,9% e una soluzione di glucosio al 5%.
(2) pH del plasma
Il pH plasmatico delle persone normali è 7,35~7,45. Le sostanze tampone nel plasma comprendono principalmente bicarbonato di sodio/acido carbonico (il più importante), sale proteico di sodio/proteine e fosfato bibasico di sodio/fosfato monobasico di sodio.
Quando il pH plasmatico è inferiore a 7,35 si parla di acidosi; quando è superiore a 7,45 si parla di alcalosi.
Regolazione organica dell'equilibrio acido-base
I polmoni espellono l'anidride carbonica (acido volatile) e agiscono solo sull'anidride carbonica
La regolazione renale ha un grande effetto sulla fissazione degli acidi (riassorbendo il carbonato di sodio ed espellendo gli ioni idrogeno), ma ha effetto lentamente
fisiologia delle cellule del sangue
1. Fisiologia dei globuli rossi
(1) Numero e forma dei globuli rossi
Il numero di globuli rossi e la concentrazione di emoglobina sono inferiori nei bambini rispetto agli adulti
I globuli rossi maturi normali non hanno nuclei, sono a forma di disco biconcavo e non hanno mitocondri.
(2) Caratteristiche fisiologiche e funzioni dei globuli rossi
Caratteristiche fisiologiche
(1) Deformabilità plastica
La deformabilità dei globuli rossi dipende dalla geometria del globulo rosso (la cosa più importante), dalla viscosità all'interno del globulo rosso (inversamente correlata) e dall'elasticità della membrana dei globuli rossi
La normale forma del disco biconcavo conferisce ai globuli rossi un ampio rapporto tra superficie e volume, che li rende inclini alla deformazione se sottoposti a forze esterne.
(2) Stabilità della sospensione
La caratteristica che i globuli rossi possono essere sospesi in modo relativamente stabile nel plasma
Velocità di sedimentazione degli eritrociti: la velocità di sedimentazione dei globuli rossi è solitamente espressa come la distanza alla quale i globuli rossi affondano alla fine della prima ora, chiamata velocità di sedimentazione degli eritrociti.
La velocità di sedimentazione degli eritrociti dipende dai cambiamenti nei componenti del plasma e non ha nulla a che fare con i globuli rossi
Di solito, quando i livelli di fibrinogeno, globulina e colesterolo nel plasma aumentano, possono accelerare l'accumulo delle cellule e la velocità di sedimentazione. Quando il contenuto di albumina e lecitina nel plasma aumenta, può inibire il verificarsi della sovrapposizione e rallentare la velocità di sedimentazione.
(3) Fragilità alla penetrazione
La caratteristica dei globuli rossi che si gonfiano e si rompono in una soluzione salina ipotonica è chiamata fragilità osmotica degli eritrociti.
Funzione
①Trasporta ossigeno e anidride carbonica
②Partecipare al tamponamento delle sostanze acido-base nel sangue e all'eliminazione degli immunocomplessi
(3) Regolazione della produzione di globuli rossi
Il midollo osseo è l’unico luogo in cui vengono prodotti i globuli rossi negli adulti
1. Il processo di produzione dei globuli rossi
Le cellule staminali ematopoietiche nel midollo osseo rosso si differenziano prima in cellule progenitrici impegnate negli eritroidi, quindi passano attraverso gli stadi di proeritroblasti, promielociti, eritrociti mesenchimali, eritrociti tardivi e reticolociti, e infine diventano eritrociti maturi.
I globuli rossi immaturi tardivi non si dividono più, l'emoglobina nelle cellule ha raggiunto livelli normali e hanno perso i nuclei e sono diventati reticolociti. Dopo che i reticolociti entrano nella circolazione sanguigna, rimuovono i mitocondri residui, i ribosomi e altri organelli attraverso l'autofagia e si sviluppano in globuli rossi maturi.
2. Sostanze necessarie per la produzione dei globuli rossi
(1) Ferro
È una materia prima essenziale per la sintesi dell'emoglobina
La carenza di ferro può causare anemia da carenza di ferro
(2) Acido folico e vitamina B12
È un importante coenzima necessario per la sintesi del DNA
Il fattore intrinseco favorisce l'assorbimento della vitamina B12, che può anche essere convertita in tetraidrofolato per partecipare alla sintesi del DNA.
3. Regolazione dell'eritropoiesi
(1) Eritropoietina (EPO)
Il rene è il sito principale di produzione dell’EPO, seguito dal fegato.
L'anemia renale si verifica spesso a causa della mancanza di EPO
(2) Ormoni sessuali
Gli androgeni possono aumentare la concentrazione di EPO nel plasma e promuovere la produzione di globuli rossi
Gli estrogeni possono ridurre la risposta delle cellule progenitrici eritroidi all’EPO e inibire la produzione di globuli rossi.
2. Fisiologia dei globuli bianchi
(1) Classificazione e numero di globuli bianchi
I globuli bianchi sono cellule incolori e nucleate, generalmente di forma sferica nel sangue.
Variazione fisiologica
① I neonati hanno un numero maggiore di globuli bianchi
②Il numero di globuli bianchi è elevato nelle donne alla fine della gravidanza
(2) Caratteristiche fisiologiche e funzioni dei globuli bianchi
Le caratteristiche dei leucociti quali deformazione, migrazione, chemiotassi, fagocitosi e secrezione costituiscono la base fisiologica per lo svolgimento delle funzioni di difesa.
1. Neutrofili
I neutrofili sono i principali fagociti nel sangue
Quando si verifica l'infezione, i neutrofili sono le prime cellule effettrici ad arrivare al sito infiammatorio. Quando iniziano a fagocitare, possono rilasciare sostanze che attraggono i neutrofili, provocando lo spostamento di più neutrofili verso l'area infiammatoria.
Quando i neutrofili fagocitano da 3 a 20 batteri, si disintegrano e rilasciano vari enzimi lisosomiali che possono dissolvere i tessuti circostanti e formare pus.
I neutrofili possono anche fagocitare ed eliminare i globuli rossi invecchiati e i complessi antigene-anticorpo, ecc.
2. Monociti
I monociti che entrano nel flusso sanguigno dal midollo osseo sono cellule immature dove continuano a svilupparsi in macrofagi. Monociti e macrofagi negli organi e nei tessuti costituiscono insieme il sistema dei fagociti mononucleari
Il metodo di fagocitosi dei macrofagi è la fagocitosi autoconservante, che ha una capacità fagocitaria più forte rispetto ai neutrofili.
3. Eosinofili
Quando la concentrazione di glucocorticoidi nel sangue aumenta, il numero di eosinofili diminuisce
effetto
①La limitazione è il ruolo dei granulociti alcalini e dei mastociti nelle reazioni di ipersensibilità di tipo I
②Partecipare alla risposta immunitaria ai vermi
legati alla comparsa dell’asma
4. Basofili
effetto
①L'eparina rilasciata ha una funzione anticoagulante, che è utile per mantenere aperti i vasi sanguigni e consentire ai fagociti di raggiungere il sito di invasione dell'antigene e distruggerlo.
②L'istamina e i leucotrieni rilasciati sono coinvolti nelle reazioni allergiche
5. Linfociti
Esamina tutte le differenze esternamente ed esamina te stesso internamente
Le cellule T, prodotte nel timo, sono principalmente legate all'immunità cellulare; le cellule B, prodotte nel midollo osseo, sono principalmente legate all'immunità umorale, le cellule NK sono gli esecutori dell'immunità innata del corpo e possono uccidere direttamente le cellule self o il tumore; cellule infettate da virus.
3. Fisiologia piastrinica
(1) Numero e funzione delle piastrine
Le piastrine sono di piccole dimensioni, prive di nucleo e hanno la forma di un disco con i lati leggermente convessi.
Il numero delle piastrine aumenta dopo un intenso esercizio fisico e nel secondo e terzo trimestre di gravidanza, il numero delle piastrine nel sangue venoso è superiore a quello nel sangue capillare;
Le piastrine aiutano a mantenere l'integrità delle pareti dei vasi sanguigni
(2) Caratteristiche fisiologiche delle piastrine
1.Adesione
Le piastrine non possono aderire alle cellule endoteliali normali. Quando le cellule endoteliali vascolari sono danneggiate, le piastrine possono aderire al tessuto subendoteliale.
2. Rilascio
Le sostanze rilasciate dalle piastrine dopo la stimolazione (come ADP, ATP, ecc.) possono promuovere l'ulteriore attivazione e aggregazione delle piastrine e accelerare l'emostasi.
3. Raccogliere
La prima fase di aggregazione avviene rapidamente e può anche essere rapidamente depolimerizzata, che è un'aggregazione reversibile. La seconda fase di aggregazione: avviene lentamente ma non può disaggregarsi, indicando un'aggregazione irreversibile.
L'ADP esogeno a basso dosaggio induce la prima fase di aggregazione L'ADP endogeno ad alte dosi induce la seconda fase di aggregazione
4. Riduci
Le piastrine hanno la capacità di contrarsi. Quando le piastrine nel coagulo di sangue si restringono, possono ritrarre il coagulo di sangue e formare un trombo emostatico solido.
5. Adsorbimento
La superficie delle piastrine può assorbire una varietà di fattori della coagulazione nel plasma, aumentando la concentrazione dei fattori della coagulazione nelle parti danneggiate dell'endotelio vascolare, il che è benefico per la coagulazione del sangue e l'emostasi fisiologica.
(3) Produzione e regolazione delle piastrine
Le piastrine sono piccoli frammenti di citoplasma biologicamente attivo che vengono rilasciati dal citoplasma dei megacariociti maturi nel midollo osseo.
La trombopoietina (TPO) è prodotta principalmente dalle cellule del fegato e può anche essere prodotta in piccole quantità dai reni.
Emostasi fisiologica
In circostanze normali, il sanguinamento causato dal danno ai piccoli vasi sanguigni si arresta da solo entro pochi minuti. Questo fenomeno è chiamato emostasi fisiologica ed è uno degli importanti meccanismi protettivi del corpo.
1. Processo fondamentale dell'emostasi fisiologica
1. Vasocostrizione
Causa del restringimento
① La stimolazione dannosa provoca di riflesso una vasocostrizione
② La lesione alla parete dei vasi sanguigni provoca la contrazione miogenica vascolare locale
Vasocostrizione causata dal rilascio di sostanze vasocostrittrici dalle piastrine aderenti alla sede lesionata
2. Formazione di trombi emostatici piastrinici
L'emostasi primaria si basa principalmente sulla vasocostrizione e sulla formazione di trombi emostatici piastrinici
3. Coagulazione del sangue
I danni ai vasi sanguigni possono anche attivare il sistema di coagulazione, causando una rapida coagulazione locale del sangue, convertendo il fibrinogeno solubile nel plasma in fibrina insolubile e intrecciandolo in una rete per rafforzare il trombo emostatico, chiamata emostasi secondaria. Infine, il tessuto fibroso locale prolifera e cresce nel coagulo sanguigno, ottenendo un’emostasi permanente.
2. Sistema di coagulazione del sangue
La coagulazione del sangue si riferisce al processo in cui il sangue passa dallo stato liquido fluente allo stato gel immobile. La sua essenza è il processo di conversione del fibrinogeno solubile nel plasma in fibrina insolubile.
(1) Fattori della coagulazione
Le sostanze presenti nel plasma e nei tessuti che partecipano direttamente alla coagulazione del sangue sono collettivamente chiamate fattori della coagulazione.
Ad eccezione del FIV, che è Ca2, gli altri fattori della coagulazione sono le proteine.
Ad eccezione del FIII, nel plasma fresco esistono altri fattori della coagulazione e la maggior parte di essi sono sintetizzati nel fegato. La sintesi di FII, FVII, FIX e FX richiede la partecipazione della vitamina K, quindi sono anche chiamati coagulazione vitamina K-dipendente. fattori.
(2) Processo di coagulazione (feedback positivo)
1. Formazione del complesso protrombinasi (FⅩa-FⅤa-Ca2-PL)
via intrinseca della coagulazione
Ciò significa che tutti i fattori coinvolti nella coagulazione provengono dal sangue e solitamente vengono avviati dal contatto tra il sangue e la superficie di un corpo estraneo carico negativamente.
Il fattore di inizio FⅫ ha un gran numero di enzimi coinvolti e rallenta la coagulazione del sangue.
Svolge principalmente il ruolo di mantenimento e consolidamento della coagulazione del sangue
via estrinseca della coagulazione
Il processo di coagulazione avviato dall'esposizione di fattori tissutali dall'esterno al sangue
Il fattore di inizio FIII ha un piccolo numero di enzimi partecipanti e un'elevata velocità di coagulazione.
Svolge principalmente un ruolo nell'avvio della coagulazione
2. Attivazione della protrombina
3. Produzione di fibrina
3. Sistema anticoagulante
(1) Sistema anticoagulante cellulare
endotelio vascolare
Prevenire il contatto dei fattori della coagulazione e delle piastrine con le componenti subendoteliali, evitando così l'attivazione del sistema della coagulazione e l'attivazione delle piastrine
fagocita mononucleare
I fattori della coagulazione attivati che entrano in circolo possono essere fagocitati dai fagociti mononucleati
(2) Sistema anticoagulante dei fluidi corporei
inibitore della serina proteasi
Principalmente antitrombina
eparina
Migliora l'affinità tra l'antitrombina e i fattori della coagulazione, inattiva rapidamente i fattori della coagulazione attivati e ha un forte effetto anticoagulante in vitro.
inibitore della via del fattore tissutale
Sistema della proteina C
4. Sistema fibrinolitico (prefeedback)
Il processo di scomposizione e liquefazione della fibrina è chiamato fibrinolisi, o fibrinolisi in breve.
(1) Attivazione del plasminogeno
(2) Degradazione della fibrina e del plasminogeno
(3) Inibitori della fibrinolisi
Gruppi sanguigni e principi di trasfusione del sangue
1. Gruppo sanguigno e agglutinazione dei globuli rossi
Gruppo sanguigno: di solito si riferisce al tipo di antigene specifico sulla membrana dei globuli rossi. Questo antigene è un antigene polimorfico controllato da geni germinali, chiamati antigene del gruppo sanguigno.
Gruppo sanguigno generalizzato: tipo di antigene specifico sulla membrana delle cellule del sangue, suddiviso approssimativamente in gruppo sanguigno dei globuli rossi, gruppo sanguigno dei globuli bianchi e gruppo sanguigno delle piastrine
L'essenza dell'agglutinazione dei globuli rossi è la reazione antigene-anticorpo
2. Gruppo sanguigno dei globuli rossi
(1) Gruppo sanguigno ABO
1.Tipizzazione del gruppo sanguigno ABO
Il sangue può essere diviso in quattro gruppi sanguigni ABO in base alla presenza di antigeni A e B sulla membrana dei globuli rossi.
Sangue di tipo A: contiene solo l'antigene A
Gruppo sanguigno A1: ha sia gli antigeni A che A1
Gruppo sanguigno A2: ha l'antigene A ma non l'antigene A1
Gruppo sanguigno B: contiene solo antigene B
Gruppo sanguigno AB: ha sia antigeni A che B
Gruppo sanguigno A1B: ha antigeni A, A1 e B
Prestare attenzione alla presenza dei sottotipi A2 e A2B durante le trasfusioni di sangue
Gruppo sanguigno A2B: ha antigeni A e B ma nessun antigene AI
Sangue di tipo O: non ha né antigeni A né B
2. Antigeni del sistema dei gruppi sanguigni ABO
Gli antigeni A e B si formano sulla base dell'antigene H
3. Anticorpi del sistema dei gruppi sanguigni ABO
Gli anticorpi del gruppo sanguigno includono anticorpi naturali e anticorpi immunitari. Esistono anticorpi naturali nel sistema dei gruppi sanguigni ABO. Gli anticorpi naturali sono per lo più IgM, che hanno un grande peso molecolare e non possono passare attraverso la placenta.
Gli anticorpi del sistema dei gruppi sanguigni ABO iniziano a essere prodotti da 2 a 8 mesi dopo la nascita e raggiungono il picco tra gli 8 e i 10 anni.
4.Ereditarietà del gruppo sanguigno ABO
I geni A e B sono geni dominanti e il gene O è gene recessivo
In medicina legale, quando si giudica la relazione genitore-figlio in base al gruppo sanguigno, si può esprimere solo un giudizio negativo ma non si può esprimere un giudizio positivo.
5. Identificazione del gruppo sanguigno ABO
Tipizzazione diretta: utilizzare i test degli anticorpi anti-A e anti-B per verificare la presenza di antigeni A o B sulla membrana dei globuli rossi
Tipizzazione inversa: utilizzo di globuli rossi di gruppi sanguigni noti per rilevare la presenza di anticorpi anti-A o anti-B nel siero
Lo scopo dell'esecuzione contemporanea della tipizzazione diretta e inversa è quello di confermarsi a vicenda. Poiché il siero nel sangue del neonato proviene dalla madre, durante l'identificazione del gruppo sanguigno del neonato viene eseguita solo la tipizzazione diretta.
(2) Gruppo sanguigno Rh
1. Antigeni e tipizzazione del sistema del gruppo sanguigno Rh
In medicina, le persone che contengono l'antigene D sui globuli rossi sono solitamente chiamate Rh positive mentre le persone che mancano dell'antigene D sui globuli rossi sono chiamate Rh negative;
L'antigene Rh esiste solo sui globuli rossi ed è già maturo alla nascita
2.Caratteristiche e significato clinico del gruppo sanguigno Rh
Non ci sono anticorpi Rh naturali nel siero umano. Solo quando le persone Rh negative ricevono sangue Rh positivo produrranno anticorpi immunitari Rh attraverso l'immunità umorale.
Pertanto, i riceventi di sangue Rh negativo generalmente non hanno una reazione trasfusionale evidente quando ricevono sangue Rh positivo per la prima volta, ma quando il sangue Rh positivo viene trasfuso per la seconda o più volte, può verificarsi una reazione antigene-anticorpo. I globuli rossi del sangue Rh positivo verranno distrutti e si verificherà l'emolisi.
Gli anticorpi anti-Rh sono anticorpi IgG che possono entrare nel sangue fetale attraverso la placenta, provocando l'emolisi dei globuli rossi fetali, causando anemia emolitica neonatale e, nei casi più gravi, possono portare alla morte del feto.
Quando una madre Rh negativa porta in grembo il suo primo feto Rh positivo, raramente si verifica l'emolisi neonatale. Tuttavia, nella seconda gravidanza, gli anticorpi anti-Rh presenti nella madre possono penetrare nel feto e causare l'emolisi neonatale.
Se una madre Rh negativa infonde tempestivamente un'immunoglobulina anti-D specifica dopo la nascita del suo primo figlio, può neutralizzare l'antigene D introdotto dalla madre per evitare la sensibilizzazione della madre Rh negativa e prevenire l'emolisi neonatale nella seconda gravidanza.
3. Volume sanguigno e principi trasfusionali
(1) Volume del sangue
Conservare il volume del sangue
volume sanguigno circolante
(2) Principi della trasfusione di sangue
① Prima della trasfusione di sangue, il gruppo sanguigno deve essere identificato e confrontato
Analisi del sangue per corrispondenza incrociata: nell'esperimento vengono combinati i globuli rossi del donatore di sangue e il siero del ricevente
Cross-matching secondario: abbinamento dei globuli rossi del ricevente con il siero del donatore
② Trasfusione di sangue tra persone dello stesso sesso, trasfusione di sangue eterotipo con cautela
Se l'agglutinazione non si verifica sia sul lato primario che su quello secondario, è possibile eseguire la trasfusione di sangue; se l'agglutinazione avviene sul lato primario, la trasfusione di sangue non può essere eseguita se non c'è agglutinazione sul lato primario ma agglutinazione sul lato secondario, sangue la trasfusione è limitata.
① Una piccola quantità; ② Il titolo anticorpale nel siero non dovrebbe essere troppo alto; ③ La velocità della trasfusione di sangue non dovrebbe essere troppo veloce; ④ Prestare attenzione alla reazione del ricevente del sangue. Se si verifica una reazione alla trasfusione di sangue, interrompere il sangue trasfusione immediata.
③Promuovere la trasfusione di sangue componente e la trasfusione di sangue autologo
conoscenza clinica
Nelle malattie epatiche, l'albumina diminuisce e la γ-globulina aumenta, causando spesso una diminuzione del rapporto albumina/globulina plasmatica.