Spis treści 1 KREW 1.1 Erytrocyty (krwinki czerwone) 1.2 Leukocyty (krwinki białe) 1.3 Trombocyty (płytki krwi, płytki Bizzozera) i megakariocyty 1.4 Osocze krwi 1.5 Krzepnięcie krwi 2 SZPIK KOSTNY 2.1 Budowa 2.2 Szpik kostny czerwony 2.3 Szpik kostny żółty 2.4 Hemocytopoeza 2.4.1 Erytropoeza 2.4.2 Granulocytopoeza 2.4.3 Monocytopoeza 2.4.4 Limfocytopoeza 2.4.5 Trombopoeza 3 Pytania do wykładu KREW Krew jest płynem ustrojowym, który pełni funkcję transportową i zapewnia komunikację pomiędzy poszczególnymi układami organizmu. Krew należy do płynnej tkanki łącznej. Krąży w naczyniach krwionośnych (układ krwionośny zamknięty) lub w jamie ciała (układ krwionośny otwarty). Zawiera 4 główne składniki: erytrocyty leukocyty trombocyty osocze Komórki krwi stanowią 45%, zaś osocze 55% krwi. Rozmaz krwi sporządza się mieszając ja uprzednio z substancją, która zapobiega jej krzepnięciu (antykoagulant). Erytrocyty (krwinki czerwone)
Erytrocyty czerwone (różowe) ciałko krwi kolor różowy (kwasochłonność) wynika z obecności w nich związku przenoszącego tlen - hemoglobiny (wiąże ona eozynę --> kwaśny barwnik) okrągła, dwuwklęsła w środku komórka - taki kształt zwiększa do maksimum wymianę tlenu średnica 6,5-8,5 μm są jaśniejsze w części centralnej i ciemniejsze na obrzeżu nie mają jądra (jest usunięte w czasie ich powstawania) nie ma organelli gdyż uległy one degradacji podczas różnicowania się komórek czerpią energię z beztlenowego rozkładu glukozy i wytwarzając ATP (przez szlak heksozomonofosforanowy) mają dużą zdolność do odkształcania się (przeciskają się przez cienkie naczynia włosowate --> o średnicy do 3-4 μm) mają wzmocnioną siecią cytoszkieletu błonę komórkową - dzięki temu zachowują swój kształt Od lewej do prawej: erytrocyt, trombocyt, leukocyt prawidłowy erytrocyt - normocyt krwinki większe od prawidłowych - makrocyty krwinki mniejsze od prawidłowych - mikrocyty liczba erytrocytów w organizmie: u mężczyzn około 5,4 mln/mm³ w krwi obwodowej u kobiet około 4,5 mln/mm³ u noworodka około 7 mln/mm³ nie posiadają mechanizmu, który mógłby naprawiać powstające w nich z czasem uszkodzenia czas życia - około 120 dni (ulegają zniszczeniu głównie w śledzionie); organizm nieustannie produkuje nowe erytrocyty; w pewnym momencie komórki przestają być podatne na odkształcenia i nie mogą przecisnąć się przez układ mikrokrążenia w śledzionie (są usuwane poprzez fagocytozę) wytwarzane są w szpiku kostnym (po 4 roku życia; wcześniej w śledzionie) ich główną czynnością jest przenoszenie tlenu - obecna w erytrocytach hemoglobina łączy się z tlenem --> powstaje oksyhemoglobina. Cząsteczka hemoglobiny jest tzw. tetramerem, czyli składa się z czterech połączonych ze sobą łańcuchów białkowych. Każda z podjednostek posiada wbudowany hem, wewnątrz którego znajduje się atom żelaza dwu wartościowego Fe2+, który ma możliwość przyłączania jednej cząsteczki tlenu; połączenie to jest nietrwałe -->
tlen może być uwalniany do tkanek Leukocyty (krwinki białe) podstawowy element układu odpornościowego liczba: od 4 10 9 do 10 10 9 w litrze krwi w ich komórkach występuje jądro (mają swój własny metabolizm i możliwość podziału) u dużej części krwinek białych (granulocyty) w cytoplazmie występuje charakterystyczna ziarnistość (są to lizosomy, które zawierają enzymy) podział: granulocyty (limfocyty, monocyty) agranulocyty (neutrofile, eozynofile, bazofile) funkcje: fagocytoza (pochłanianie, trawienie komórek drobnoustrojów oraz martwych krwinek czerwonych przez część krwinek białych) odporność swoista (przeciwciała) zmniejszona liczba leukocytów we krwi - leukopenia zwiększona liczba leukocytów we krwi - hiperleukocytoza (lub potocznie leukocytoza) Tabela pochodzi z polskiej wikipedii, lecz została częściowo rozszerzona Typ Zdjęcia Schemat Udział % w krwi dorosłego człowieka Opis
Neutrofil 54 62% Eozynofil 1 6% Bazofil <1% Najliczniejsze krwinki białe we krwi. Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne) zapewniają ochronę przed drobnoustrojami na drodze fagocytozy (po właściwej stymulacji przechodzą z krwi do tkanek i stają się "żerne"), są wytwarzane intensywnie podczas stanów zapalnych. Fagocytują bakterie i martwe komórki. Po dotarciu do tkanki podporowej reagują na substancje chemiczne (np. uwalniane z martwych komórek) - poruszają się wkierunku ich największych stężeń. Posiadają jądra podzielone na segmenty (2-5) połączone ze sobą delikatnym pasmem materiału jądrowego. Cytoplazma zawiera 3 rodzaje pęcherzyków: pierwotne - pojawiają się jako pierwsze lecz w miarę dojrzewania komórki jest ich stosunkowo mniej od wtórnych; zawierają m.inn. substancje antybakteryjne wtórne - dwukrotnie mniejsze niż ziarenka pierwotne, biorą udział w mobilizacji mediatorów zapalenia i aktywacji dopełniacza trzeciorzędowe - wbudowują do błony komórkowej niektóre glikoproteiny (co może nasilać adhezję komórkową) Poruszają się ruchem pełzakowatym. Są odpowiedzialne za wytwarzanie ropy. Żyją 2-4 dni, umierają zaraz po przeprowadzeniu fagocytozy, która wymaga dużej ilości energii. Eozynofile (granulocyty kwasochłonne) są odpowiedzialne za niszczenie obcych białek np. alergenów. Są intensywnie wytwarzane podczas zarażenia pasożytem. Poruszają się ruchem pełzakowatym i fagocytują, ale są mniej aktywne niż neutrofile. Są odpowiedzialne za niszczenie larw i jaj pasożytów. Mają jądro okularowe (dwupłatowe). Eozynofile regulują procesy alergiczne powodują, że alergia jest łagodniejsza. We krwi przebywają od 3 do 8 godzin, a następnie przechodzą (głównie) do skóry, płuc i przewodu pokarmowego. Najwięcej jest ich rano. Nie wiadomo dokładnie jak długo żyją. Bazofile (granulocyty zasadochłonne) nie posiadają zdolności do fagocytozy oraz nie poruszają się ruchem pełzakowatym. Posiadają duże zasadochłonne ziarenka cytoplazmatyczne. Produkują interleukinę 4, która pobudza limfocyty B oraz heparynę i serotoninę. Kontakt z alergenem prowadzi do egzocytozy, która powoduje uwolnienie histaminy.
Limfocyt 25 33% Monocyt 2 10% Makrofag Limfocyty należą do agranulocytów. Mają kuliste jądra i okrągły kształt. ich liczba wzrasta w odpowiedzi na infekcję wirusową. Małe limfocyty, które krążą we krwi wędrują do tkanek i wyspecjalizowanych narządów układu odpornościowego. Odpowiedzialne są za nadzór immunologiczny --> wykrywaja pojawienie się obcych antygenów. Dzielą się na: Limfocyty B dojrzewają w węzłach chłonnych lub grudkach limfatycznych Limfocyty T: - Limfocyty Th powodują odpowiedź immunologiczną organizmu - Limfocyty Tc są odpowiedzialne za niszczenie wirusów - Limfocyty Ts powodują zmniejszenie reakcji odpornościowej organizmu. Ich niedobór wzmaga alergię. Monocyty są największymi z leukocytów. Posiadają duże zniekształcone jądro oraz wytwarzają interferon. Cytoplazma zawiera liczne niewielkie lizosomy i wakuole. Mają średnicę do 20 mikrometrów. Wykazują chemotaksję w stosunku do obumarłej tkanki, wnikających drobnoustrojów i mediatorów zapalenia. Monocyty mają dużą zdolność do fagocytozy. Gdy dojrzeją przekształcają się w makrofagi. Są to dojrzałe monocyty. Mają zdolność do przedostawania się poza światło naczyń. Na pierwszym filmie krwawy dramat - biała krwinka goni bakterię i ją pożera! Drugi film przedstawia śmierć neutrofila. Trombocyty (płytki krwi, płytki Bizzozera) i megakariocyty Megakariocyty: duże komórki szpiku kostnego (o średnicy 50-100 μm) wytwarzają płytki krwi
Trombocyty Trombocyty: podłużna komórka pozbawiona jądra mniejszy od pozostałych komórkowych składników krwi człowieka powstają w wyniku oderwania się fragmentów cytoplazmy megakariocytów zawierają mitochondria, mikrotubule, ziarna glikogenu czasem zawierają elementy aparatu Golgiego i rybosomy na powierzchni błony komórkowej znajdują się cząsteczki adhezji międzykomórkowej umożliwiające adhezję płytek od strony cytoplazmy błona komórkowa związana jest z filamentami aktynowymi posiadają układ kanalików, poprzez które wydzielane są zawartości ziaren zawierają 4 rodzaje ziarenek: alfa - zawierają różne białka (m. inn. czynniki krzepnięcia) gęste - zawierają serotoninę lizosomy - zawierające np. kwaśne hydrolazy absorbowaną z osocza peroksysomy - prawdopodobnie zawierające enzym katalizujący proces rozkładu nadtlenku wodoru do wody i tlenu odgrywa istotną rolę w procesach krzepnięcia krwi - po uszkodzeniu śródbłonka naczyń krwionośnych przylegają do kolagenu; aktyna, miozyna i mikrotubule umożliwiają im odwracalna zmianę kształtu (dzięki temu mogą przylegnąć do miejsca uszkodzenia); przez układ kanalików uwalniane są zawartości ziaren; aktywowany jest proces krzepnięcia krwi i wytwarza się fibryna - o długich, nitkowatych cząsteczkach tworzących włókna zawierają ziarnistości odpowiedzialne za proces inicjacji krzepnięcia, fibrynolizy i skurczu naczyń krwionośnych norma u dorosłego człowieka: 200 400 tys/mm³ żyją od 1 do 2 tygodni tzw. małopłytkowość powoduje samoistne krwawienie - płytki nie są w stanie zasklepiać mikroskopijnych przecieków (niewielkich uszkodzeń naczyń krwionośnych)
Osocze krwi Osocze krwi (patrz lewa probówka) płynny składnik krwi o słomkowej barwie w nim zawieszone są komórki transportuje cząsteczki niezbędne komórkom (elektrolity, białka, składniki odżywcze) transportuje produkty ich przemiany materii ma zdolność krzepnięcia skład: woda (90%) białka albuminy - główne białko występujące w osoczu, stanowi 60% wszystkich zawartych w nim białek; posiadają ładunek ujemny co zapobiega przedostawaniu się tego białka z krwi do moczu; pełnią istotną rolę w utrzymaniu ciśnienia onkotycznego (niezbędnego do zachowania prawidłowych proporcji między ilością wody zawartą we krwi, a ilością wody w płynach tkankowych); białko to także transportuje niektóre hormony, leki, kwasy tłuszczowe i barwniki żółciowych; wiąże również i transportuje dwutlenek węgla globuliny - odpowiedzialne za mechanizmy odpornościowe; wiążą tłuszcze i glukozę fibrynogen - angażowane w końcowej fazie procesu krzepnięcia i przekształcane w białko fibrylarne fibrynę, która współtworzy skrzep krwi kwasy tłuszczowe glukoza
Krzepnięcie krwi cholesterol trójglicerydy witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, K) dwutlenek węgla produkty metabolizmu białek (mocznik, aminokwasy) produkty metabolizmu hemu (bilirubina oraz urobilinogen) sole mineralne (Cl -,K +,Na + ) Szczegółowy przebieg procesu krzepnięcia krwi mechanizm obronny organizmu w wypadku przerwania ciągłości tkanek proces zapobiegający utracie krwi przebieg procesu: osłonięcie za pomocą czopu płytkowego (trombocytów) miejsca nieciągłości - czasowo doprowadza do zahamowania krwawienia trombocyty ulegają aktywacji i uwalniają szereg substancji czynnych z ziarnistości α i β (dodatkowo nasilają one ich aktywację) uwolniona serotonina powoduje zwężenie naczyń krwionośnych w obrębie zranienia aktywacja kaskady krzepnięcia --> krążące w osoczu krwi nieaktywne czynniki krzepnięcia zaczynają się wzajemnie aktywować właściwy skrzep powstaje poprzez utworzenie sieci włóknika, która powoduje jego wzmocnienie i stabilizację płytki krwi wydzielają trombokinazę trombokinaza uruchamia szereg procesów prowadzących do powstania właściwego
czynnika inicjującego krzepnięcie krwi w procesie tym istotne są: jony wapnia (Ca2+) oraz białkowe czynniki osocza czynnik X + czynnika Va + fosfolipidy powierzchniowe tworzą kompleks, który przekształca II czynnik krzepnięcia (protrombinę) do trombiny trombina przekształca fibrynogen do fibryny --> sieć włókien (szkielet skrzepu) osoczowe czynniki krzepnięcia krwi czynnik I fibrynogen czynnik II protrombina czynnik III tromboplastyna tkankowa czynnik IV zjonizowany wapń (Ca2+) czynnik V proakceleryna (czynnik chwiejny, ac-globulina) czynnik VI akceleryna (aktywny czynnik V) czynnik VII prokonwertyna (czynnik stabilny) czynnik VIII globulina przeciwkrwawiączkowa (czynnik przeciwhemofilowy A, AHG) czynnik IX zwany czynnikiem Christmasa (czynnik przeciwhemofilowy B, PTC) czynnik X czynnik Stuarta Prowera czynnik XI PTA (czynnik przeciwhemofilowy C, czynnik Rosenthala) czynnik XII czynnik Hagemana (czynnik kontaktowy) czynnik XIII stabilizujący włóknik (fibrynaza, FSF czynik Laki Loranda, transglutamidaza osoczowa) prekalikreina czynnik Fletchera kininogen czynnik Fitzgeralda SZPIK KOSTNY Szpik kostny to tkanka o gąbczastej konsystencji znajdująca się wewnątrz jam szpikowych kości długich oraz w małych jamkach w obrębie istoty gąbczastej kości. Główne funkcje: czynność krwiotwórcza rola w działaniu układu odpornościowego - dojrzewaja w nim limfocyty B zawierające przeciwciała <videoflash>4uuyrhn04sm&feature=channel</videoflash> Budowa stanowi około 5% masy ciała miejsce odnowy komórek i płytek krwi miąższ szpiku kostnego komórki pośrednie i końcowe procesu wytwarzania erytrocytów, leukocytów i płytek krwi; zawiera także makrofagi i komórki tuczne funkcje: wytwarzanie komórek krwi, komórek tucznych i komórek dendrycznych odnowa komórek macierzystych niszczenie zużytych i wadliwych erytrocytów (pochodzi z nich żelazo, które jest w szpiku kostnym przechowywane w cytoplazmie makrofagów w formie związanej z ferrytyną
ziarna o średnicy 12 nm) Podstawowe jednostki budulcowe: tkanka siateczkowata rodzaj tkanki łącznej charakteryzuje się dużą ilością gwiaździstych komórek (przede wszystkim fibroblastów), które łączą się między sobą wypustkami cytoplazmatycznymi --> tworzą w ten sposób przestrzenną sieć zawiera włókna retikulinowe naczynia włosowate - sieć naczyń włosowatych uchodzi do szeregu naczyń zatokowych (sinusoidów), które z kolei łączą się z dużą zatoką środkową, z której krew odpływa przez żyłę wpustową; dojrzałe krwinki (zanim zostaną dopuszczone do krążenia) najprawdopodobniej przylegają przez pewien okres czasu do śródbłonka sinusoidów Szpik kostny czerwony miejsce aktywnego wytwarzania komórek krwi Szpik kostny żółty składa się głównie z tkanki tłuszczowej żółtej nie wytwarza komórek krwi brak go u noworodków Hemocytopoeza komórki krwi powstają w szpiku kostnym z pluripotencjalnych komórek macierzystych, które w szpiku są nieliczne (1:10000 w stosunku do innych komórek jądrowych) Erytropoeza proces wytwarzania erytrocytów trwa około 7 dni wymaga aktywacji genu gata-1 w ciągu 24 h niszczonych jest około 20 mld erytrocytów (w szpiku kostnym i śledzionie), które muszą być przez szpik kostny zastąpione kolejnymi przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> następnie BFU-E --> dzieli się ona kilkukrotnie dając CFU-E - -> dzieli się ona kilkukrotnie dając proerytroblast --> podział mitotyczny --> erytroblasty zasadochłonne --> podział mitotyczny --> erytroblasty wielobarwliwe --> podział mitotyczny - -> erytroblasty zasadochłonne --> wydzielenie jądra --> retykulocyt --> erytrocyt Granulocytopoeza trwa około 14 dni to proces wytwarzania granulocytów przez podziały komórek przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka
macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-GM --> mieloblast --> podział mitotyczny - -> pomielocyt --> podział mitotyczny --> mielocyt obojętnochłonny --> podział mitotyczny --> metamielocyt obojętnochłonny --> dojrzewanie --> niedojrzały granulocyt obojętnochłonny granulocyt obojętnochłonny przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-Eo --> mieloblast --> podział mitotyczny - -> pomielocyt --> podział mitotyczny --> mielocyt kwasochłonny --> podział mitotyczny --> metamielocyt kwasochłonny --> dojrzewanie --> niedojrzały granulocyt kwasochłonny --> granulocyt kwasochłonny przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-BM --> mieloblast --> podział mitotyczny - -> pomielocyt --> podział mitotyczny --> mielocyt zasadochłonny --> podział mitotyczny --> metamielocyt zasadochłonny --> dojrzewanie --> niedojrzały granulocyt zasadochłonny --> granulocyt zasadochłonny Monocytopoeza przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-GM --> monoblast --> promonocyt --> monocyt --> przejście do tkanki --> makrofag Limfocytopoeza przebieg (limfocyty T): komórka macierzysta pluriopotencjalna --> progenitorowe komórki dla limfocytów T --> limfocyty T przebieg (limfocyty B): komórka macierzysta pluriopotencjalna --> progenitorowe komórki dla limfocytów B --> preprolimfocyty B --> prolimfocyty B --> niedojrzałe limfocyty B --> rozmnażają się i gdy zatkną się z antygenem to powstają --> centrocyty --> które różnicują się na limfocyty B Trombopoeza przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona BFU-Meg --> z niej powstają megakarioblasty - -> megakariocyt --> oderwanie fragmentu cytoplazmy --> powstaje płytka krwi (trombocyt) Pytania do wykładu 1. Jakie są główne składniki krwi? 2. Jak zbudowane są erytrocyty i jaka jest ich funkcja? 3. Jak zbudowane są leukocyty i jaka jest funkcja ich poszczególnych odmian? 4. Na czym polega zaburzenie zwane leukopenią/leukocytozą? 5. Dlaczego neutrofile umierają po przeprowadzeniu fagocytozy? 6. Które z leukocytów dojrzewając przekształcają się w makrofagi? 7. Jaką funkcję pełnią trombocyty? 8. Omów skład osocza krwi. 9. Omów mechanizm krzepnięcia krwi.
10. Jak zbudowany jest szpik kostny i jaką pełni rolę w organizmie? 11. W której odmianie szpiku kostnego powstają komórki krwi? 12. Omów przebieg erytropoezy, granulocytopoezy, monocytopoezy, limfocytopoezy i trombopoezy. 13. Które składniki komórkowe powstają z tej samej komórki macierzystej mielocytopoezy?