Erytrocyty1. prednáška

Biochémia krvi

➢ Bunková zložka : - erytrocyty (transport krvných plynov)

- leukocyty (obrana organizmu, schopnosť fagocytovať)

- trombocyty (zrážanie krvi)

➢ Krvná plazma (protizrážanlivé činidlo)

Funkcie krvi: - dýchanie: O2, CO2

- výživa: transport resorbovaných látok

- vylučovanie metabolitov (pľúca, obličky, črevo)

- udržiavanie ABR

- vodná rovnováha, regulácia teploty

- obranné reakcie

- regulácia metabolizmu (transport hormónov)

Hematokrit – 44 5% (m)

39 4% (ž)

Erytrocyty

➢ Štruktúra: bikonkávny tvar (7,7 μm)

nemajú vnútrobunkové organely

(membrána obklopujúca roztok hemoglobínu)

➢ Funkcia: transport - kyslík do buniek

- odstraňovanie CO2 a H+

➢ Produkcia v kostnej dreni: proerytroblast erytroblast retikulocyt erytrocyt

➢ Doba života 120 dní

➢ 4,6-6,2 mil./μl u mužov, 4,2-5,4 mil./μl u žien

Hemoglobín = červené krvné farbivo, transport 98% celkového O2 a 23% CO2,

tlmivý systém krvi

4 polypeptidové reťazce + 4 hémové skupiny

O2

––– globín ––-

(4 O2)

Regulačné enzýmy syntézy hému

Globíny: , , , kombinácia 4 reťazcov

U zdravého človeka = 2 2 = HbA1

Fetálny hemoglobín = 2 2 = HbF

2 2 = HbA2 (2,5% celkového Hb u dospelých)

Autooxidácia hemoglobínu (3% denne):

O2 se viaže na Fe2+: Hem - Fe2+- O2 Hem - Fe3+ - O2•-

Redukcia - methemoglobinreduktáza, glutation, askorbát

methemoglobin (Fe3+) nie je schopný viazať O2

vyššia afinita ku kyslíku

ľahšie kyslík uvoľňuje tkanivám

Celková teoretická kapacita viazať kyslík = 1,34mlO2/g Hb x 150gHb/l krvi = 201mlO2/l krvi

Skutočne naviazaný kyslík (závisí od pO2 krvi, pH krvi, teploty, pCO2)

Saturácia Hb kyslíkom = HbO2 skutočne viazaný/teoretická kapacita x 100

Oxidujúce látky – dusitany, dusičnany,

lokálne anestetiká, ...

Saturačná krivka hemoglobínu

Krv z pľúc – saturovaná na 97%

Krv z tkanív – 75%

Vzostup pCO2 – pokles afinity Hb ku kyslíku

Pokles pH – pokles afinity Hb ku kyslíku

Vzostup teploty – pokles afinity Hb ku kyslíku

Erytropoetín – tvorba ery

➢ Glukóza: zdroj energie

➢ Glykolýza: anaeróbna, ATP, 20% 2,3-bisfosfoglycerát, NADH + H+

tvorba 2,3-bisfosfoglycerátu (2,3-BPG) (= Rapaport-Luebering shunt)

odklonenie glykolýzy (nevzniká ATP), väzba na -hemoglobínový reťazec, konf. zmena, uľahčenie uvoľňovania

kyslíka v tkanivách

➢ Pentózový cyklus: NADPH + H+ (redukcia oxidovaného glutationu, udržiavanie Fe2+)

➢ Syntéza glutathionu (antioxidant)

➢ Rozpad na: globín, Fe2+, tetrapyrol

(bunky RES)

Metabolismus erytrocytov:

Hém Biliverdín

Fe3+

CO

NADPH

O2

Bilirubín

hémoxygenáza

cytochróm P450 reduktáza

Hemoglobín v krvi: 120g/l

• oxidácia dvojmocného železa v hemoglobíne hexakyanoželezitanom draselným na trojmocné železo

• methemoglobín v dalšej reakci s kyanidom draselným dáva kyanmethemoglobin s jediným absorpčným

maximom pri 540 nm.

Anémia – zvýšený rozpad ery

- znížená tvorba ery

Hemoglobín v moči: 1 mil Ery/deň (nedetekovateľné)

Hematúria – vždy patologický stav

Stanovenie - pseudoperoxidázová aktivita hemoglobínu

Hemoglobín v stolici: okultné krvácanie

Kolorektálny karcinóm

abnormálne štruktúry hemoglobinu

v dôsledku mutácií dochádza k tvorbe kosáčikov, zmene afinity ku kyslíku,

strate hemu či disociaci tetraméru

Najznámejšie sú hemoglobin M a S, thalasemia

Kosáčikovitá anémia

mutácie v -reťazci (Val namiesto Glutamátu = HbS): 10-20 dní životnosť,

zmena tvaru erytrocytu, horšie prechádzajú kapilárami, môžu ich upchať –

lokálna hypoxia, resp. Infarkt

Hemoglobín M

mutácia v mieste väzby globínu a hému

Thalasemia

genetické poruchy tvorby α alebo β-reťazcov (α resp. β-thalasemia) – prevaha

jedného reťazca, nadbytočný reťazec precipituje v erytrocytoch – poškodené

ery = hemolýza

Hemoglobinopatie

Hemoglobin S

➢ Kosáčikovitá anémia

➢ Agregácia patologického hemoglobinu S

Anémie

1.nedostatočná tvorba erytrocytov

2.zvýšené straty erytrocytov

1. nedostatočná tvorba erytrocytov:

a) z nedostatku železa – zvýšené straty železa (menštruácia, gravidita, straty krvi z GIT- zvýšená potreba utilizácie železa (rast organizmu, puberta)- znížená absorpcia železa (gastrektómia, achlórhydria)

b) megaloblastická – z nedostatku folátu- z nedostatku B12

c) sideroblastická – porucha syntézy hému – vrodené (ALAS)- získané (alkohol, otrava olovom)

d) z útlmu krvotvorby v kostnej dreni – liekmi, infekciami, idiopatická, geneticky podmienené

2. zvýšené straty erytrocytov:

a) hemolytická – zvýšený rozpad erytrocytov: - abnormality membrán- enzýmové abnormality

(glu-6P-dehydrogenáza) - interakcie membrán ery a protilátok

(po transfúzii)- vplyv toxínov a parazitov

(arzén, hadí jed) - patologický hemoglobín

(kosáčiková anémia, talasémia)- vplyv teploty, mechanickej traumy

(umelá pľúcna chlopňa, mimotelový obeh, popáleniny)

b) posthemoragická – straty krvi

Laboratórna diagnostika anémií

Krvný obraz: hemoglobín 12g/l

počet erytrocytov

stredný objem erytrocytov MCV = hematokrit / počet ery na l krvi

(udáva priemerný objem jedného erytrocytu, norma 85 fl)

Diferenciálny krvný obraz: kvapka krvi sa rozotrie na sklíčko, bunky sa zafarbia a mikroskopicky

sa hodnotí vzhľad a kvalita červených krviniek a trombocytov

Počet retikulocytov: 0,5-1,5% počtu erytrocytov

Metabolizmus železa: sérové železo

feritín

solubilný transferínový receptor

transferín (percento saturácie železom)

Degradácia hému na bilirubín v bunkách RES

(modrozelený)

(žltý)

Uvoľňuje sa do krvi ako nekonjugovaný Bin – v pečeni sa konjuguje Bik a vylučuje do čreva,

kde sa mení bakteriálnou flórou na žlčové farbivá – urobilin, sterkobilín (vylučujú sa stolicou)

HEM

Bilirubín

Bin

Bik

Bin

Bik

UDP-GT

Bisterkobilinogénsterkobilín

urobilinogénurobilín

Oblička

Bin

Bik

RES

MOČ urobilinogén

Bi

Konjugacia bilirubínu kyselinou glukorónovou

v hladkom ER hepatocytov

Syntéza kyseliny UDP-glukurónovej – substrátu na konjugáciu Bi

Mechanizmus konjugácie bilirubínu

Transport bilirubínu do žlče

Ikterus – klinický prejav hyperbilirubinémie (ukladanie Bi

do sklér, nechtových lôžok, kože)

• Plazmatická hladina bilirubínu > 40 µmol/l

• Mechanizmus vzniku ikteru

- Zvýšená tvorba Bi

- Znížené vylučovanie Bi

HEM

Bilirubín

Bin

Bik

Bin

Bik

UDP-GT

Bisterkobilinogénsterkobilín

urobilinogénurobilín

Oblička

Bin

Bik

RES

MOČ

urobilinogén

Bi nie je

PREHEPATÁLNY IKTERUS

Krv: Bin, Bik – norm.

Stolica: hypercholická

Moč: urobilinogén, Bi 0

HEM

Bilirubín

Bin

Bik

Bin

Bik

UDP-GT

Bisterkobilinogénsterkobilín

urobilinogénurobilín

Oblička

Bin

Bik

RES

MOČ

urobilinogén

Bi nie je

HEPATÁLNY IKTERUS – premikrozómový

– mikrozómový

Krv: Bin, Bik – norm.

Stolica: hypocholická

Moč: urobilinogén, Bi 0

HEM

Bilirubín

Bin

Bik

Bin

Bik

UDP-GT

Oblička

Bin

Bik

RES

MOČ

urobilinogén

Bi áno

HEPATÁLNY IKTERUS – postmikrozómový

Bisterkobilinogénsterkobilín

urobilinogénurobilín

Krv: Bin norma, Bik

Stolica: hypocholická

Moč: urobilinogén, Bi

HEM

Bilirubín

Bin

Bik

Bin

Bik

UDP-GT

Oblička

Bin

Bik

RES

MOČ

urobilinogén

Bi -prítomný

POSTHEPATÁLNY IKTERUS - obštrukčný

Bisterkobilinogénsterkobilín

urobilinogénurobilín

Krv: Bin norma, Bik

Stolica: hypocholická - acholická

Moč: (0) urobilinogén, Bi

Niektoré príčiny ikterov

• Novorodenecký ikterus

• Hemolytické stavy

• Ochorenia pečene

• Cholestáza (intra- a extrahepatálna)

• Obštrukcia žlčovodov

• Benigná hyperbilirubinémia (Gilbertov sy.)

Diferenciálna diagnostika ikterov

prehepatálny hepatálny posthepatálny

Krv nekonjug. Bi

konjug. Bi

(pozitívny nález) +++

(negatívny nález) -

++

++

N až +

+++

Moč Urobilinogén

Bi

++

-

+/-

++

-

+++

Stolica hypercholická

(tmavá)

hypocholická

(svetlá)

acholická

(takmer biela)