Tema 3. Reglarea echilibrului acido-bazic. Eritrocitele, anemia si policitemia. Grupele sangvine; transfuzia.3.1. Acizi si baze-definitii si semnificatii. Concentratia normala a ionilor de hidrogen, pH-ul lichidelor organismului. Importanta. Variatiile

produse in starile de acidoza si alcaloza. Mecanismele de aparare impotriva variatiilor concentratiei ionilor de hidrogen. Acizi si baze-definitii si semnificatii.Acizi-molecule care contin atomi de H ce pot elibera in solutie ioni de H.(HCl, H2CO3)Baza-un ion sau o molecula care accepta un proton.(HCO3, HPO4, proteinele, hemoglobina)Alcal-o molecula formata prin combinarea unuia sau mai multor metale alcaline-Na, K, Li.Alcaloza-indepartarea surplusului de H din lichidele org.Acidoza-excesul de H.Acid tare-substanta care disociaza rapid si elibereaza in solutie cantitati deosebit de mari de H.(HCl)Acid slab-disociaza incet si elibereaza H cu intensitate redusa.(H2CO3)Baza tare-substanta care reactioneaza rapid cu H si indeparteaza rapid din solutie ionii de H.(OH)Baza slaba-substanta care leaga H cu intensitate redusa. (HCO3).

Concentratia normala a ionilor de hidrogen, pH-ul lichidelor organismului. Importanta.C% sangvina-40 nEq/l. Variatii normale-3-5 nEq/lpH=log 1/[H]=-log[H]....pH=-log[0,00000004]=7,4pH scazut corespunde unei concentratii ridicate a HpH ridicat corespunde unei concentratii scazute de HpH singelui arterial=7,4pH singelui venos si lichidelor interstitiale=7,35Acidoza-pH scade sub 7,4Alcaloza-pH creste peste 7,4Limita sup- pH=6,8; Limita inf-pH=8,0

Variatiile produse in starile de acidoza si alcaloza.Variaţii fiziologice - în funcţie de:→ vârstă: - de obicei la nou născuţi şi copii este mai alcalin (7,42) -favorizeaza procesele anabolice, deci creşterea;-la varstnici–este mai acid deoarece predomina procesele catabolice, dar şi prin inrautatirea conditiilor de hematoza pulmonara si de schimb

tisular; acidoza de varsta se adauga la acidoza din somn determinând decese in primele ore ale diminetii, cand organismul este pus in cele mai proaste conditii metabolice.

→ fazele digestiei: -in timpul digestiei gastrice ,pH-ul este mai alcalin datorita eliminarii H+ sub forma de H-digestia intestinala –pH-ul usor acid, deoarece se foloseste HCO-

3 pentru generarea sucului intestinal→ ritmul nictemeral: noaptea si dimineata pH-ul este mai acid, datorita acumularii nocturne de CO2, prin scaderea excitabilitatii centrilor

nervosi in somn;→ altitudine: pH mai alcalin = alcaloza fiziologică de altitudine. Scăderea pO2 provoacă hiperventilaţie şi eliminare de CO2.

Mecanismele de aparare impotriva variatiilor concentratiei ionilor de hidrogen. 1.Sistemele chimice cu rol de tampon acido-bazic-se combina rapid cu acizii si bazele, prevenind variatiile excesive ale concentratiei H.2.Centrul respirator-regleaza eliminarea de CO2 din lichidul extracelular.3.Rinichii-excreta urina acida sau alcalina, restabilind valoarea normala a concentratiei extracelulare de H.

3.2. Tamponarea ionilor de hidrogen din lichidele organismului. Sistemul tampon acid carbonic-bicarbonat. Sistemul tampon al fosfatilor. Sistemul tampon al proteinelor. Reglarea respiratorie a echilibrului acido-bazic.

Tamponarea ionilor de hidrogen din lichidele organismului.Un sistem tampon este un cuplu format din:- acid slab + sarea lui cu o bază tare (ex. H2CO3/ NaHCO3) – se opune agresiunii acide;- bază slabă + sarea ei cu un acid tare – se opune agresiunii bazice. În organismul uman, ameninţat permanent de acumularea unor cataboliţi acizi (principalul catabolit acid care se formează este CO2) se

întâlneşte mai ales primul tip de sisteme tampon.Sistemele tampon pot neutraliza atat substante acide cat si bazice si previn cresterea sau scaderea pH-ului, deoarece pot accepta sau pot ceda

ioni de H.Tipuri de sisteme tampon:1. ST plasmatice: H2CO3/ NaHCO3; NaH2PO4/Na2HPO4 (fosfat monosodic/fosfat disodic); proteine libere/proteinat de Na. Proteinele

plasmatice se comporta ca sisteme tampon, deoarece atât grupele carboxilice(acide), cat si cele aminice (bazice) disociază.2. ST intracelulare:-eritrocitare: - HHb/KHb (Hb redusa/hemoglobinat de potasiu);- HbHO2/KhbO2 (oxiHb/oxihemoglobinat de potasiu);- KH2PO4/K2HPO4 (fosfat monopotasic/fosfat dipotasic).- din alte celule:- proteine libere/proteinat de K - KH2PO4/K2HPO4 (fosfat monopotasic/fosfat dipotasic).Puterea de tamponare a unui sistem tampon depinde de:-concentratia componentilor sai in solutie;-promptitudinea cu care accepta sau cedeaza H+;-conexiunile pe care le are cu sistemele biologice.Dintre sistemele tampon, cele mai importante sunt: H2CO3/ NaHCO3 şi proteinele extra si intraeritrocitare.

Sistemul tampon acid carbonic-bicarbonatST acid carbonic-bicarbonat-alcatuit dintr’o solutie apoasa care contine: a)un acid slab H2CO3; b)o sare a bicarbonatului NaHCO3.Din arderile celulare rezultă CO2, care difuzează în plasmă, unde:-o mica parte (8%) trece spontan in H2CO3;-o mica parte se dizolva;

-ce mai mare parte patrunde in eritrocite (cca 92%).In eritrocite, cca. 65% din CO2 se hidratează in prezenta anhidrazei carbonice (AC) şi formează H2CO3, care disociază rapid si spontan în H+ şi

HCO-3. AC accelerează viteza de reacţie de 200 ori.

În acelaşi timp, tot în eritrocit se produce o altă reactie: Hb care se gaseste in sangele arterial sub forma de oxihemoglobinat de potasiu (KhbO2) cedează O2 ţesuturilor. Fara O2, oxiHb trece in Hb redusa (HbH), acid de 70 de ori mai slab decat oxiHb.

Hb redusa nu mai poate retine ionul de K pe care il cedeaza si se combina cu Cl -→KCl. Apoi HbH se combina cu H+ rezultat din disocierea H2CO3 şi se transformă în Hb acidă (deci Hb redusa este acceptor de ioni de H).Ionul de bicarbonat (HCO3

-) se acumuleaza in interiorul eritrocitelor rezultând un gradient de concentraţie intre eritrocit si plasma , ceea ce va determina difuziunea HCO3

- in plasmă, unde intalneste NaCl disociată (Na+ şi Cl-) si formeaza NaHCO3.La schimb cu gruparile bicarbonat care ies din hematie, Cl- migreză din plasma in eritrocit, impreuna cu o molecula de apa. Se formeaza in

hematie KCl. = fenomenul de membrană Hamburger sau migrarea Cl. La nivelul capilarelor pulmonare fenomenul se inverseasa, adica Cl trece din eritrocit in plasma. De asemenea, CO2 trece din capilar in alveole si se elimină. Concentratia NaHCO3 din plasma = 24-28 mEg/l sau 60 voume CO2.

O parte din CO2 ajuns in eritrocit se combină cu Hb şi formează carboHb sau carbamatul de Hb, care, ajuns la plămâni se elimină.Formula Henderson-Hesselbalch: pH=pK+log[HCO3]/[H2CO3]Componente:-componenta respiratorie=H2CO3-depinde de PCO2-controlata prin respiratie;-componenta metabolica=HCO3-depinde de functia metabolica-controlata prin functie renala;Avantaje: are pK=6,1 apropiat de pH; [HCO3]=24mEq/l

Sistemul tampon al fosfatilorElemente principale: H2PO4; HPO4.Cind un acid tare e adaugat la un amestec format de aceste substante, ionii de H sint acceptati de HPO4 si e transformat iin H2PO4.Cind o baza tare e adaugata, precum NaOH, componenta OH e tamponata de H2PO4, se formeaza HPO2, H20. pH=6,8.Are un rol de tomponare redus in tubul contort proximal, dar este mai intens in tubul contort distal si colector, datorita reabsorbtiei apei si

sarurilor minerale (vezi figura). Pentru fiecare H+ secretat activ se recupereaza in sange un ion de Na si unul bicarbonic. Fosfatul monosodic reprezintă aciditatea titrabila a urinii, adica concentratia de NaOH care trebuie adaugata in urina pentru ca pH-ul sa ajunga la 7,4.Cand pH-ul urinar scade foarte mult si fosfatul disodic a fost complet folosit se excreta in exces creatinina, ceea ce determina cresterea eliminarilor de H+.

Sistemul tampon al proteinelorDifuziunea elementelor sistemului tampon acid carbonic-bicarbonat induce variatia pH-ului lichidului intracelular atunci cind pH-ul

extracelular se modifica. Hb eritrocitara-H+Hb=HHb60-70%-din totalitatea substantelor chimice cu rol de tampon acido-bazic e localizata in celule, iar subst sint reprezentate de proteine. pK=7,4

Reglarea respiratorie a echilibrului acido-bazic.Ventilatia contribuie esential la mentinerea pH-ului sanguin, ea adaptandu-se permanent la variaţiile pCO2. Agresiunea acida (creşterea pCO2) va determina prin sistemele tampon o producţie crescuta de acid carbonic, care disociaza rapid in H2O si

CO2. Cresterea presiunii CO2 va determina hiperventilatie prin stimularea centrilor respiratori, care va realiza corecţia (neutralizarea) pH-ului într-un timp de 1-15 min..

Agresiunea alcalina → bicarbonatul sanguin va creste, centrul respirator va fi mai putin excitat→ scade frecventa si amplitudinea miscarilor respiratorii → se retine CO2, care va genera H2CO3 şi va tampona excesul de baze.

3.3. Controlul renal al echilibrului acido-bazic. Secretia ionilor de hidrogen si reabsorbtia ionilor bicarbonat la nivelul tubilor renali. Combinarea in lumenul tubular a surplusului de ioni de hidrogen cu ioni fosfat si cu amoniac. Reglarea secretiei tubulare renale a ionilor de hidrogen. Corectia renala a acidozei si alcalozei.

Controlul renal al echilibrului acido-bazicRinichiul are un rol fundamental in reglarea concentratiei ionilor de H pentru ca realizeaza eliminarea H+ in exces prin secretie activa a H+ la

nivelul celulelor tubulare, în acelasi timp recuperând si refacând bicarbonatul. Corectia este lenta (in 1- 3 zile), dar completa.Secretia activa a H+ in celulele tubulare se pare ca are loc prin 2 mecanisme : - hidratarea CO2:CO2 din sânge difuzează în celula tubulară, unde se hidratează în prezenţa AC cu formare de H2CO3. Acidul carbonic disociază rapid şi spontan

în HCO3- care se reântoarce în sânge şi H+ care este secretat activ în lumenul tubular, unde va fi preluat şi tamponat de ST.

- mecanism redox:În celula tubulară, apa disociază în H+ care va fi secretat activ în lumen şi OH- care se combină cu CO2 venit din sânge, în prezenţa AC,

rezultând HCO3- care este recuperat în sânge (vezi figura)

Neutralizarea şi eliminarea ionilor de H la nivel renal se face prin intervenţia sistemelor tampon urinare, rinichiul având 3 ST: bicarbonat, fosfat şi sistemul ionilor de amoniu. Primele doua provin din plasma, iar cel de-al treilea este propriu .

Secretia ionilor de hidrogen si reabsorbtia ionilor bicarbonat la nivelul tubilor renaliSe realizeaza la nivelul tuturor segmente tubulare cu exceptia segmentelor subtiri ale bratelor descendente si ascendente ale AH. Secretia H-productia H:40-80 mM/zi, eliminati in urina ca 20-40 mM/zi-tampoane urinare acide si 30-40-NH4 si excesul de H. -mentinerea cocentratiei scazute de H=40nEq/l e esentiala pt functionarea sistemelor enzimatice ce corespunde unui pH sangvin=7,35-7,45-stimuli: cresterea PCO2; cresterea c% de H si aldosteronul.Sediul secretiei H:Tubul contor proximal: secretia=80-90%Mecanism: antiport H/Na, pt fiecare H secretat se reabsoarbe 1 HCO3AH-segmentul gros ascendant-secretia=10%Mecanism: antiport H/Na, pt fiecare H secretata se reabsoarbe 1 HCO3Tubul contort distal si tubul collector: secretia=10%-are loc acidifierea maxima a urinei-pH urinar=6

Mechanism: antiport H/Na; pompa H(celulele intercalare)-transport active independent de Na, pt fiecare H secretat se reabsoarbe 1 HCO3.Reabsorbtia HCO3Concentratia plasmatica=24-27 nEq/l. Rol important in EAB.La nivel renal: se filtreaza glomerular, daca concentratia e mai mica de 27: se reabsorbe tubular 100%, se produce HCO3 in nefrocit din

CO2+H2O, in prezenta AC. Daca concentratia e mai mare de 27: apare HCO3 in urina. Sediul reabsorbtiei de HCO3:Tubul contort proxima: 85-90%a)nu se reabsoarbe HCO3 filtrat ci echivalentul sau produs in nefrocit, pt fiecare H secretat se reabsorabe 1 HCO3. b)din metabolismul GlutamineiAH-segmentul gros ascendant:10%-acelasi mechanism ca in TCPTubul contort distal si tubul collector: 5%: acelasi mechanism ca la TCP, in plus H poate fi secretat independent de Na, prin pompa H, si de

fiecare data se reabsoarbe HCO3

Combinarea in lumenul tubular a surplusului de ioni de hidrogen cu ioni fosfat si cu amoniacSistemul tampon al fosfatilor e alcatuit din HPO4 si H2PO4. Concentratia ambelor substante in lichidul tubular e ridicata din cauza reabsorbtiei

reduse a acestor si din cauza reabsorbtiei tubulare a apei. pK=6,8. Tamponarea ionilor de H secretati de catre ionii fosfat NaHPO4 filtrati-pt fiecare molecula de NaHPO4 care reactioneaza cu un H secretat un nou ion bicarbonate e transportat in circulatia sangvina. Cit timp in lichidul tubular exista exces de HCO3, cea mai mare parte a H se comina cu HCO3. Insa cind inreaga cantitate de HCO3 a fost reabsorbita, surplusul de H se combina cu HPO4 si cu alte substante tampon. De fiecare data cind un ion de H secretat in lumenul tubular se combina cu alta subst tampon decit HCO3, efectul e reprezentat de adaugarea unei noi molecule de bicarbonate in circulatia sangvina.

Sistemul tampon al amoniacului: alcatuit din NH3 si NH4Productia si secretia ionilor de amoniu la nivelul celulelor epiteliale ale tubilor proximali-glutamina e metabolizata in celula, cu generarea de

NH4 si bicarbonate, NH4 e secretat in lumenul tubular de catre pompa Na/NH4. Pt fiecare molecula de glutamine metabolizata sint generate si secretate 2 molecule de NH4, iar 2 molecule de HCO3 sint reabsorbite in singe.

Tamponarea de catre NH3 a ionilor de H secretati in tubii colectori-NH3 difuzeaza in lumenul tubular, unde reactioneaza cu ionii de H secretati pt a forma NH4, care ulterior e excretat. Pt fiecare molecula de NH4 excretata, in celulele tubular se formeaza o molecula noua de HCO3, care apoi difuzeaza in circulatia sangvina.

Reglarea secretiei tubulare renale a ionilor de hidrogen

3.4. Dereglari primare EAB. Raspunsuri de compensare. Cauzele clinical ale tulburarilor acido-bazice. Tratamentul. -Acidoze pH <7,38-Alcaloze pH >7,42Cauzele pot fi: respiratorii, metabolice sau mixteÎn functie de gradul lor de compensare chimico-biologica sunt: necompensate, partial compensate,compensate.1. Acidoza respiratorie se instalează ca urmare a scaderii ventilatiei pulmonare prin:-deprimarea centrilor respiratorii in afectiunile neurologice;-afectiuni pulmonare cu reducerea parenchimului pulmonar;-scaderea capacitatii de difuziune alveolo-capilara.Se caracterizeaza prin acumulare de CO2 in sangele sistemic si in tesuturi: - creşte pCO2 >45mmHg (hipercapnie); - scade pH-ul < 7,38 - creşte HCO3

- > 38mEq/l. Initial acesta creste pentru a tampona excesul de H+ (1mEq/l pt fiecare 10mmHg crestere a pCO2 ; daca hipercapnia persista, HCO3

- creste şi mai mult deoarece excesul de H+ este eliminat renal ca saruri de amoniu, eliminare care se realizeaza cu o crestere a absorbtiei de HCO3

- = acidoza respiratorie cronică.- raportul HCO3

-/H2CO3 este scăzut < 20Compensarea se face pe cale respiratorie şi renală.Compensarea respiratorie - cresterea PCO2 in sangele arterial determina stimularea centrilor respiratori şi hiperventilatie, care va permite

eliminarea crescuta de CO2 si H2O la nivelul plămânilor.Compensarea renala: creste eliminarea de H+ cu ajutorul ST renale = urini acide. Ca urmare a eliminarii de H+ se reabsoarbe HCO3

-, care este deja crescut in plasma. Cresterea reabsorbtiei de HCO3

- determina o excretie crescuta de Cl- in urina rezultând o scădere a Cl in plasma, proportional cu cresterea concentratiei de bicarbonati.

2.Alcaloza respiratorie -se caracterizeaza prin scaderea primara a pCO2 < 35 mmHg (hipocapnie), care induce o crestere a pH-ului > 7,42Poate fi intalnita in conditii: -fiziologice – altitudine. La 4900m, pCO2 scade la 49 mmHg (normal -100 mmHg), iar presiunea atmosferică la 410 mmHg, ceea ce determină

polipnee, apoi hiperventilaţie cu pierdere de CO2. -patologice -hiperventilatia cronică datorata hipoxiei din anemii, boli cardio-vasculare, etc.Paraclinic :- pH >7,42- scade pCO2 < 35mmHg

- scade HCO3- < 24mEg/l

- raportul: HCO3-/H2CO3 este crescut > 20

Compensarea respiratorie: Scăderea pCO2 în sângele arterial determină o mai slabă stimulare a centrilor respiratori – hipoventilaţie şi reţinere CO2.

Compensarea renală: scăderea secreţiei de H+ detrmină şi scăderea reabsorbţiei de HCO3-, care se elimină urinar = urini alcaline. In paralel apare

o crestere a reabsorbtiei renale de Cl- care trece in plasma pentru a compensa pirderile de HCO3-. Mecanismul renal determina o scadere a concentratiei HCO3

- in sange, in ciuda faptului ca acesta era deja sub limitele normale.3. Acidoza metabolicaApare ca urmare:- a producţiei crescute de acizi: uric, sulfuric, fosforic, rezultati din catabolismul proteic; ac lactic si succinic - din metabolismul glucidic;ac

grasi si corpi cetonici - din metabolismul lipidic;in boli ca: - DZ- productie de ac beta-hidroxibutiric,ac aceto-acetic;stari toxicoseptice, efort fizic exagerat-ac lactic, etc..

- a pierderii de baze: diaree, fistule intestinale sau pancreatice, stare de soc septic. Se pierde HCO3- ; se isoteste de hipercloremie.

- a scăderii eliminării de acizi.Paraclinic:- pH < 7,38;- pCO2 > 40mmHg- bicarbonat < 24mEq/l - deoarece este folosit pentru compensarea rapida; scăderea HCO3

- va duce la scaderea filtrarii renale de bicarbonat, astfel incat numai o parte mica din secretia acida tubulara va fi tamponata; restul secretiei tubulare acide este tamponata de sistemul fosfat si amoniac→urini acide, cu aciditate titrabila crescuta; poate avea consecinta grave asupra echilibrului hidroelectrolitic - se pierd Na,K,Ca,care antreneaza si apa=deshidratare. Acest tip de dezechilibru se întâlneşte frecvent în diabetul zaharat decompensat.

4. Alcaloza metabolicăApare datorită acumulării primare de baze sau pierderii de aciziParaclinic:- pH > 7,42;- pCO2 < 35mmHg- bicarbonat > 28mEq/l- urini alcalineCompensare: - chimică: bazele vor reactiona cu acidul carbonic rezultând H2O şi HCO3

- - eliminat renal- respiratorie: creşterea pH-ului→inhiba centrul respirator – hipoventilatie - acumulare de CO2 in sange - renala: creste eliminarea de HCO3

- prin urina - urina devine alcalina, cu pH maxim alcalin= 8; pt a se mentine neutralitatea electrica, impreuna cu HCO3 se elimina si H+ si K+, concentratia acestora in sange scăzând; eliminarea unei urini alcaline are drept efect adaugarea de H+ in sange – pH-ul plasmatic scade catre 7,4 (deci se corectează)

Tratamentul-corectarea tulburarii care a initiat dezechilibrul;-pt neutralizarea excesului de acid-pot fi ingerate cantitati crescute de bicarbonat de Na.-bicarbonatul de Na introdus prin perfuzie intravenoasa-inlocuit cu lactatul de Na si gluconatul de Na.-in alcaloza-se administreaza oral clorura de amoniu sau intravenos lisina monohidroclorica.

3.5. Eritrocitele(hematiile). Formarea eritocitelor. Formarea hemoglobinei. Metabolismul fierului. Durata de viata si distrugerea eritrocitelor. Anemiile. Efectele anemiei asupra functionarii sistemului circulator. Policitemia. Efectele policitemiei asupra functionarii sistemului circulator.

Eritrocitele(hematiile). Formarea eritocitelor.Eritrocitele (globulele roşii) – celule anucleare, forma de disc biconcav, culoarea roşie-portocalie, mărimea 7-8μ. Hemoglobina constituie 90%

din reziduul uscat al hematiilor.Funcţiile eritrocitelor:1. De transport a O2 şi CO2 (hemoglobina), 2. Pe membrana lor se pot fixa şi transporta medicamente, hormoni, toxine, colesterol etc. 3. Funcţia reglatoare – sistemul tampon al Hb menţine pH, participă în metabolismul hidro-salin şi menţin compoziţia ionică a plasmei4. Funcţia hemostatică – participă în coagularea sângelui5. Funcţia anticoagulantă – fixează şi transportă heparinaMembrana eritrocitului se caracterizează printr-o plasticitate deosebită - deformarea reversibilă la trecerea prin capilare îngusteDurata vieţii – 120 zile (30 zile – în circulaţie)Anizocitoză – prezenţa în sânge a eritrocitelor de diferite dimensiuni.Poikilocitoză – eritrocite patologice de diverse forme.Numărul eritrocitelor: La bărbaţi - 5 mln/mm3 (5x1012/l) La femei - 4,5 mln/mm3 (4,5x1012/l)Creşterea numărului de eritrocite într-o unitate de volum al sângelui se numeşte – eritrocitoză: 1. Fiziologică – efort fizic, emoţii, altitudine cu ↓PO2, în stări de deshidratare. 2. Patologică – primară, ce apare ca rezultat dereglării diferenţierii şi proliferării hematiilor sau secundară – ca rezultat al sporirii sintezei

eritropoietinei la ↓PO2 în diferite patologii ale sistemelor respirator, cardiovascular etc.Scăderea numărului de eritrocite – eritropenie: fiziologică – hiperbarie, ingestie exagerata de apă; patologică – hemoragii, hemoliză, anemie

Durata de viata si distrugerea eritrocitelorHemoliza (eritroliza) – distrugerea eritrocitelor Osmotică (în soluţie hipotonă celulele se umflă iar în soluţie hipertonă celulele se zbârcesc) Chimică – unele substanţe chimice pot duce la distrugerea membranei eritrocitare (ex: alcoolul provoacă solvenţa lipidelor din membranele

biologice) Biologică – la acţiunea unor bacterii sau toxine de origine bacteriană Mecanică – la trecerea eritrocitelor prin spaţii înguste Termică - la temperaturi mari sau mici

Imună – la transfuzie de sânge incompatibil după grupă sau rezus- factor

Eritrocitopoieza – proces de maturizare şi formare a eritrocitelorEtapele eritrocitopoiezei: 1. Diferenţierea – transformarea celulei medulare nediferenţiate în celulă eritropoietică2. Multiplicarea (proliferarea) – sporirea numărului de celule eritropoietice prin mitoză3. Maturaţia – totalitatea proceselor morfologice, funcţionale şi biochimice prin care eritroblastul → eritrocit matur4. Eliberarea – eliberarea hematiilor din organul medular în circulaţia sangvină

Reglare eritrocitopoezei (feed-back – hipoxie)1. Eritropoetinele (glicoproteine) se sintetizează în rinichi (80-90%) în caz de hipoxie celulară a aparatului juxtaglomerular, restul în ficat

(cauza: anemie, efort fizic, altitudine). Funcţia acestora este de a accelera formarea eritroblaştilor şi maturizarea normoblaştilorEritropoetinele acţionează prin legarea de receptori specifici, care induc o diversitate de reacţuii biochimice care, se finalizează cu activarea

reglatorului intracelular - protein-kinaza C. Aceasta activează genele care produc un ARN şi proteinele necesare iniţierii ciclului celular sau a diferenţierei celulare

2. Fierul din eritrocitele distruse sau din hrană. Depuneri de fier se află în ficat şi splină. Insuficienţa de fier duce la anemia fiero-deficitară. 3. Vit B12, acidul folic intervin în sinteza acizilor nucleici responsabili de proliferarea şi maturizarea normoblaştilor, insuficienţa lor determină

apariţia anemiei B12 –deficitară (pernicioasă) şi folio-deficitară 4. Cu2+ - sinteza hemoglobinei şi anume sinteza hemului. Insuficienţa duce la anemie.5. Hormonii somatotrop, tiroxina, androgenii, estrogenii influenţează eritropoeza.

AnemiileSimptom, stare patologică sau boală ce se caracterizează prin ↓ Nr de eritrocite si/sau cant. Hb în 1mm3 sânge.Clasificare (după patogeneză):1. A. - prin dereglarea diferenţierii şi proliferării celulare – Anemia aplastică (hipoplazia măduvei osoase ← expunere la raze gama, X, medic.

citostatice)2. A. – prin dereglarea procesului de maturizare – Anemia megaloblasică (tulburări ale sintezei Ac.Nucleici ← Dificitul Vit B12, Ac. Folic,

Fierului)3. A. - prin dereglari ale hemolizei celulare – Anemia hemolitică (← Hb S ce precipită în lipsa O2 → afectează membrana → hemoliză

patologică - anemia falciformă)4. A. – prin pierderi de eritrocite – Anemia posthemoragică (hemoragie rapidă: pasma se reface în 1-2 zile, eritrocitele – 4-3 sătămîni)

Efectele anemiei asupra functionarii sistemului circulatorViscozitatea singelui depinde de concentratia sangvina eritrocitara. In anemiile severe, se reduce viscozitatea singelui-ca consecinta e scaderea

rezistentei la curgere in vasele sangvine periferice, o cantitate de singe mult mai mare decit cea normala va strabate tesuturile si se va intoarce la inima si se amplifica debitul cardiac.

Hipoxia-apare ca urmare a scaderii cantitatii de O2 transportata de singe si are loc dilatarea vaselor sangvine din tesuturile periferice si se amplifica debitul cardiac.

PolicitemiaPolicitemia secundara-ori de cite ori tesuturile devin hipoxice din cauza continutului scazut de O2 al aerului inspirit(altitudine inalta,

insuficienta aprovizionarii tesuturilor cu O2), organelle hematoformatoare produc automat cantitati suplimentare de eritrocite(6-7 milioane/mm³)Policitemia vera(eritremia)- determinata de o aberatie genetica a celulelor hematoblastice care produc celule sangvine. Celulele blastice isi

pierd capacitatea de a se opri din producerea de eritrocite, precum si o productie excesiva de leucocite si trombocite. Nr.de eritrocite 7-8 milioane/mm³, iar hematocritul-60-70% (40-45%-valoarea normala).

Efectele policitemiei asupra functionarii sistemului circulatorDin cauza cresterii viscozitatii singelui, fluxul sangvin prin vasele periferice e foarte lent. Cresterea viscozitatii singelui scade rata intoarcerii

venoase. Volumul sangvin e crescut ceea ce amplifica intoarcerea venoasa. Ambii factori se neutralizeaza reciproc. Totusi apare hipertensiunea.

Formarea hemoglobineiHemoglobina (Hb) constă din 4 molecule de hem fiecare se combină cu un lanţ polipeptidic – globina, astfel formând 4 lanţuri de Hb. Aceste

lanţuri se leagă între ele formând molecula de Hb Fiecare hem conţine Fe2+ care fixează O2. (1 moleculă Hb poate fixa 4 molecule de O2 sau 8 atomi de oxigen).

Tipurile de Hb Hb P - primară (embrională) – în viaţa intrauterină, conţine 2 lanţuri polipeptidice α şi 2 ε (epsilon) Hb F - fetala şi se caracterizează prin afinitatea mărită faţă de O2, conţine 2 lanţuri polipeptidice α şi 2 γ Hb A -adultă, conţine 2 lanţuri α şi 2 lanţuri β. Hb M mioglobina – se află în muşchi are o masă moleculară mică, fixează şi depozitează O2 în muşchi.Conţinutul Hb: 16 g/% la bărbaţi 14 g/% la femeiPentru determinarea cantităţii de hemoglobină de foloseşte metoda SahliCompuşii hemoglobinei sunt: Hb + O2 - oxihemoglobina HbO2 Hb + CO2 - carbhemoglobina HbCO2 Hb + CO - carboxihemoglobina HbCO Methemoglobina – Hb în combinaţie cu metalele grele, oxidanţi puternici care Fe2+ → Fe 3+ → compus stabil cu O2 → hipoxie.

Indicele de culoare (cromatic) – IC =1 normocrom IC < 1 hipocrom, IC > 1 hipercrom Hb calcl. Nr hematiilor calcul

IC = Hb (N=100%) / Nr hem (N=5.000.000./mm3) Metabolismul fieruluiConţinutul de fier în organism este 4-4,5 g, din care: 69% - Fe2+ în Hb; 28% - depozitat în măduva oaselor, ficat, splină şi muşchi; 3% - din mioglobină şi enzimeNecesarul zilnic – 10 mg / bărbaţi, 20 mg / femei

În stomac fierul din alimente → Fe2+ → în duoden se absoarbe → enterocit: Fe2+ + apoferitina → feritina care predă Fe2+ → β-lipoproteinei plasmatice transferina → transportă Fe2+ spre măduva oaselor, ficat splină şi muşchi → celulelor reticulare macrofage: Fe2+ + apoferitină → feritina → predă Fe2+ eritroblaştilor pentru sinteza Hb.

Excreţia zilnică de fier = 1mg (masele fecale), la femei în timpul ciclului menstrual = 2mg

3.6. Grupele sangvine AB0. Antigenii-aglutinogenii A si B. Aglutininele. Procesul de aglutinare in reactiile transfuzionale. Hemoliza acuta. Determinarea grupelor sangvine. Grupele sangvine Rh. Raspunsul imun indus de sistemul Rh. Reactiile transfuzionale care rezulta din incompatibilitatea grupelor sangvine. Eritroblastoza fetala. Transplantul de tesuturi si organe.

Antigenii-aglutinogenii A si BExista 2 Ag exprimati pe suprafata hematiilor-Ag tip A si B-aglutinogeni-deoarece induc aglutinarea celulelor sangvine-sint responsabili pt

aparitia majoritatii reactiilor transfuzionale sangvine.

Grupele sangvine AB0Potrivit regulii excluderii aglutininelor cu aglutinogenul omolog (alfa cu A şi beta cu B) nu pot exista indivizi posesori de aglutinogen A şi

aglutinine alfa, sau de aglutinogen B posesori de aglutinine beta întâlnirea aglutinogenului cu aglutinina omoloagă duce la conflict imun, antigen-anticorp, la distrugerea hematiilor şi moartea individului. Combinaţiile şi coexistenţele posibile, tolerate imunologic, sunt în număr de patru, ce reprezintă cele 4 grupe sangvine în care se poate repartiza populaţia globului pe baza sistemului OAB. grupa 0 (zero) sau I ; grupa A sau a II-a ; grupa B sau a III-a ; grupa AB sau a IV-a. Grupa zero. Cuprinde toţi indivizii care au pe membrana eritrocitelor (şi a altor celule) aglutinogenul zero. În mod natural, acestui aglutinogen nu-i corespunde o aglutinina anti-zero, în plasma indivizilor zero pot coexista ambele aglutinine, alfa şi beta. Grapa A— cuprinde indivizii ce au pe membrana hematiilor aglutinogenul A iar în plasmă aglutinina beta. Grupa B— indivizi cu aglutinogen B pe hematii şi aglutinina alfa in plasmă. Grupa ABau ambele aglutinogene pe hematii şi nici o aglutinina în plasmă. Cunoaşterea apartenenţei la una din grupele sangvine are mare importanţă în cazul transfuziilor de sânge. Regula transfuziei cere ca aglutinogenul din sângele donatorului să nu se întâlnească cu aglutininele din plasma primitorului. Potrivit acestei reguli, transfuzia de sânge între grupe diferite se poate face astfel:Grupa zero poate dona la toate grupele, el este donator universal, dar nu poate primi decât izogrup (de la zero). Grupa AB poate primi de la toate grupele, este primitor universal. Această regulă este valabilă numai în transfuzii unice şi de cantităţi relativ mici de sânge, până la 500 ml. În cazul transfuziilor mari şi repetate se recomandă transfuzia izogrup, deoarece există pericolul ca aglutinineie donatorului să distrugă hematiile primitorului, sau ca indivizii de grup A, B sau AB în cazul transfuziilor repetate cu hematii zero, să fabrice aglutinine antizero si la o nouă transfuzie să nu mai tolereze sângele donat.

AglutinineleLa persoanele la care aglutinogenul A nu e prezent pe suprafata hematiilor, se formeaza in plasma Ac-aglutinine anti-A.Daca aglutinogenul de tip B nu e prezent-aglutinine anti-B.Grupa 0-nu contine aglutinogeni,contine aglutinine anti-A si BGrupa A-aglutinogeni tip A si aglutinine anti-BGrupa B-aglutinogeni tip B si aglutinine anti-AGrupa AB-contine ambii aglutinogeni A si B, sint absente aglutininele.

Sunt anticorpi (gamaglobuline, imunoglobuline) cu structură și origine obișnuite, din clasele IgM și IgG. Cea mai mare parte sunt IgM, netraversând bariera placentară. Mai sunt numite și hemaglutinine sau izohemaglutinine. Titrul lor este aproape nul la naștere, devenind detectabili la vârsta de aproximativ 6 luni. Cresc apoi în ritm constant până la 8-10 ani, când ajung la titrul ce se va menține pe tot parcursul vieții adulte. Scad la bătrânețe, dar nu dispar.

Procesul de aglutinare in reactiile transfuzionale.cind exista o incompatibilitate intre mai multe tipuri de singe, aglutininele anti-A sau anti-B vin in contact cu hematii care contin aglutinogeni

A sau B, hematiile aglutineaza ca urmare a atasarii pe suprafata lor a aglutininelor. Aglutininele au 2 situsuri de legare-tipul IgG si 10 situsuri de legare-tipul IgM, o singura aglutinina se poate atasa simultan de 2 sau mai multe hematii-celulele se aduna intr’un conglomerate, in cadrul procesului de aglutinare-care vor determina ocluzia vaselor sangvine mici.

Hemoliza acutaIncompatibilitatea intre single primitorului si al donorului declanseaza hemoliza imediata a eritrocitelor-Ac produc liza eritrocitelor prin

activarea sistemului complimentului care elibereaza enzyme proteolitice ce distrug membranele celulare.

Determinarea grupelor sangvineHematiile sint initial separate de plasma si diluate cu ser fiziologic. O parte din

hematii sint puse in contact cu aglutinina anti-A iar alta parte cu aglutinina anti-B. Dupa citeva minute, amestecurile se examineaza la microscop. Daca hematiile incep sa formeze conglomerate-a avut loc o reactie Ac-Ag.

Grupele sangvine RhSistemul Rh clasifică sângele uman după prezența sau absența unor proteine specifice pe suprafața hematiilor. Determinarea statutului Rh ține cont de cea mai frecventă dintre acestea: factorul D, sau antigenul D.Indivizii ale căror hematii prezintă antigen D pe membrană sunt considerați Rh+ (pozitiv), ceilalți Rh- (negativ). Spre deosebire de sistemul AB0, în sistemul Rh absența antigenului nu presupune existența anticorpilor specifici; indivizii Rh- nu au în mod normal în ser anticorpi anti D.Statutul Rh se asociază obligatoriu grupei din sistemul AB0, astfel că "grupa sanguină" este exprimată prin adăugarea semnului + sau - la grupa AB0; de exemplu: A+, B+, 0+, 0- etc. Aceste informații reprezintă minimul necesar în practica medicală pentru realizarea unei transfuzii.

Raspunsul imun indus de sistemul RhDaca unei persoane al carei singe nu contine factor Rh- i se administreaza perfuzii cu hematii care exprima factorul Rh, se formeaza lent

aglutinine anti-Rh.

Reactiile transfuzionale care rezulta din incompatibilitatea grupelor sangvineDaca singele donat ce apartine unei anume gr.sangvine e transfuzat la un primitor cu alta grupa de singe, apare o reactie transfuzionala ce se

manifesta prin aglutinarea hematiilor din singele donorului. Singele transfuzat produce aglutinarea celulelor primitorului-componenta plasmatica a singelui donorului e diluata in intreaga plasma a primitorului si titrul de aglutinine perfuzate se reduce la un nivel mic si nu se produce aglutinarea. Toate reactiile transfuzionale determina hemoliza imediata datorata hemolizinelor, fie hemoliza intirziata cauzata de fagocitoza celulelor aglutinate. Hb eliberata din eritrocite e convertita de fagocite in bilirubina si excretata in bila de catre ficat. Concentratia bilirubinei creste foarte mu;t si determina aparitia icterului.

Eritroblastoza fetala(boala hemolitica a nou-nascutului)Se caracterizeaza prin aglutinarea si fagocitoza hematiilor fetale. Apare deoarece mama e Rh- iar tatal Rh+. Dupa formarea in org.matern, Ac anti-Rh traverseaza lent membrane placentara si patrund in single fetal, unde produc aglutinarea celulelor

sangvine fetale. Hematiile aglutinate sufera un process de hemoliza cu eliberarea Hb in singe. Macrofagele fetale transforma Hb in bilirubina si apare icterul.

N-n prezinta icter si anemie. Ficatul si splina se maresc in dimensiuni. Se formeaza rapid eritrocite si mule forme celulare tinere si forme blastice nucleate care parasesc maduva osoasa a sugarului si patrund in sistemul circulator.

Transplantul de tesuturi si organe.Autogrefa-transplantul unui tesut sau al unui intreg organ dintr’o regiune anatomica in alta ale aceleiasi persoane.Izogrefa-intre 2 gemeni identici. Celulele transplantate contin aceleasi tipuri de Ag ca si cele ale persoanei ce primeste transplantul si vor

continua sa se dezvolte normal.Alogrefa-de la o fiinta umana la altaXenogrefa-de la un animal inferior la o fiinta umana. Apar intotdeauna reactii imune ce produc moartea celulelor de grefa intr’un interval de

timp cuprins intre 1 zi si 5 saptamini dupa transplant.