Что произойдет с эритроцитами при 310

Что произойдет с эритроцитами при 310

Принцип теста на осмотическую резистентность эритроцитов. При погружении эритроцитов в гипотонический раствор наблюдается сокращение отношения площадь/объем с последующим набуханием и расплавлением. Испытание заключается в фотоколориметринеском определении гемоглобина, выделяемого эритроцитами, погруженчыми в солевой раствор, гипотонические значения которого повышаются.

Материалы, реагенты для теста на осмотическую резистентность эритроцитов: пробирки на 10/100 мм; градуированные пипетки на 1 и 2 мл; штативы; флаконы на 100 мл; фотоколориметр; солевой раствор — запас: 18 г NaCl; 2,73г Na2HPО4; 0,374 г NaH2PО4; 200 мл дистилированной воды. Приготовленный таким образом раствор сохраняется месяцами в закупоренном пробкой флаконе.

Из запасного раствора приготовляются гипотонические растворы следующих концентраций: 0,9, 0,75, 0,65, 0,60, 0,55, 0,50, 0,45, 0,40, 0,35, 0,30, 0,20, также 0,10% NaCl, в объемах 50 мл, которые сохраняются несколько недель при температуре +4°С. Гипотонический раствор приготовляется следующим образом: 13 флаконов на 100 мл помечаются цифрой желаемого получить разведения солевого раствора; из имеющегося в запасе раствора отбираем объем в 10 раз больше отмеченной на флаконе цифры (напр., в флакон, на котором отмечено 0,15% влить 1,5 мл), затем до 100 мл дополнить дистилированной водой.
Эритроциты извлекаются из гепаринизованной или дефибринированной свежеотобранной крови.

Техника теста на осмотическую резистентность эритроцитов. В чашу центрифуги влить по 10 мл из каждого раствора. В другую чашу, помеченную, «0» влить 10 мл дистилированной воды.

Нормальные значения гемолиза

Затем в каждую из чаш добавить по 0,1 мл осадка эритроцитов, прогомогенизировать содержимое опрокидыванием посуды и продержать 60 мин. в комнатной температуре. По истечении этого интервала взвесь процентрифугировать для выпадения нерасплавленных эритроцитов и клеточных остатков и отобрать надосадочную массу. В чаше, помеченной «0» гемолиз должен быть полным. Определить оптическую плотность надосадочной массы при 540 нм (или зеленом фильтре) соответственно каждой концентрации солевого раствора. Прочет сделать по сравнению с взвесью эритроцитов, находящихся в чаше с 0,9% NaCl.

Дополнительно определение осмотической резистентность можно провести и на предварительно подвергнутых инкубации эритроцитах, при 37°С. С этой целью 2 мл стерильно отобранной на гепарине крови влить в простерилизованную и закупоренную пробкой чашу центрифуги, вместимостью 10 мл и подвергнуть суточной инкубации, при температуре 37СС. Затем определить осмотическую хрупкость, как описано выше.

Расчет, толкование результатов теста на осмотическую резистентность эритроцитов. В процентном выражении гемолиз каждой чаши расчитывается по формуле: % гемолиза = ОП пробы/ОП в чаше «О» х 100.
Нормальные значения приведены в таблице выше.

Повышенная осмотическая резистентность встречается при наследственном сфероцитозе, когда она стойкая после инкубации, также при аутоиммунной гемолитической анемии.

Высокая устойчивость к расплавлению отмечается при гомо- и гетерозиготной талассемии, железодефицитной анемии, после иссечения селезенки, равно как и при иных обстоятельствах увеличения площади эритроцита.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник

Обучающие задачи и эталоны их решения

Задача 4.Что произойдет с эритроцитами при 310 К в 2%-ном растворе глюкозы (ρ=1,006 г/мл)?

Решение.Эритроциты в гипотонических растворах за счет эндоосмоса лопаются, происходит гемолиз, а в гипертонических растворах — сморщиваются (цитолиз).

Осмотическое давление 2%-ного раствора глюкозы определяется по закону Вант-Гоффа:

Ответ: π 2%-ного раствора глюкозы значительно меньше осмотического давления крови, поэтому с эритроцитами в таком растворе произойдет гемолиз («осмотический» шок).

Схема. Виды гемолиза

Задача 5.Рассчитайте осмотическое давление 20%-ного водного раствора глюкозы (ρ = 1,08 г/мл) при 310 К, применяемого для внутривенного введения, например при отеке легкого. Каким будет этот раствор (гипо-, гипер-, изотоническим) по отношению к крови, если учесть, что π крови равно 740-780 кПа?

2.4. Ионная сила. Коэффициент активности (теория Дебая—Хюккеля)

Неподчинение растворов сильных электролитов закону действия масс, а также законам Рауля и Вант-Гоффа объясняется тем, что этизаконы применяются к идеальным газовым и жидким системам. При выводе и формулировке этих законов не учитывались силовые поля частиц, т.е. активность (Льюис предложил внести в науку понятие «активность»). Активностью (α) называется эффективная (кажущаяся) концентрация вещества (иона), соответственно которой ионы проявляют себя в химических процессах в качестве реальной действующей массы.

Активность иона а (моль/л) связана с его молярной концентрацией в растворе См соотношением: α=γСм, где γ (или f)– коэффициент активности иона (безразмерная величина).

Для характеристики зависимости активности ионов от концентрации всех находящихся в растворе ионов введено понятие «ионная сила» Ионная сила раствора (I или μ) равна половине суммы ионных концентраций С₊ и С_—, каждая из которых умножена на квадрат зарядности иона:

Если в растворе содержатся только однозарядные ионы, то ионная сила численно равна общему молярному содержанию их в растворе (I=с).

Например, вычислить ионную силу 0,01 М раствора хлорида калия КСI. Решение.

,

Зависимость коэффициентов активности ионов от ионной силы раствора для очень разбавленных растворов электролитов вычис­ляется по приближенной формуле Дебая—Хюккеля

(6) где А — множитель, величина которого зависит от температуры (при 15°С А=0,5).

При значениях ионной силы раствора до 0,005 величина 1 + √μ очень близка к единице. В этом случае формула Дебая—Хюккеля приобретает более простой вид:

(7)

Ионная сила раствора по Льюису рассчитывается с использованием моляльных концентраций ионов с_m (моль/кг):

(8) где n(Х) — количестворастворенного вещества в растворе; m( S) — масса растворителя.

Моляльную концентрацию используют для количественной характеристики растворов любых веществ. При приготовлении очень разбавленных растворов можно пренебречь изменением объема раствора, т. е. считать, что объем растворителя и раствора одинаков, и изменением плотности. Очевидно, что в этом случае молярная концентрация и моляльная концентрации примерно равны, однако при увеличении концентрации растворенного вещества расхождения в численных значениях двух способов выражения концентрации возрастают. Для пересчета пользуются следующими формулами:

(9) (10)

где с(Х) — молярная концентрация; M/(Х) — молярная масса вещества; ρ — плотность раствора (г/мл или кг/л).

Известно, что объем при изменении температуры изменяется, а масса — нет, поэтому значение молярной концентрации несколько изменяется при изменении температуры, а моляльная концентрация от температуры не зависит. При небольших концентрациях плотность раствора отличается от плотности воды незначительно, поэтому в данном случае можно считать, что с(Х) =с_m(Х).

Ионная сила плазмы равна 0,167; эта величина поддерживается постоянной, поэтому практически все кровезаменители готовят таким образом, чтобы их ионная сила была примерно равна ионной силе плазмы.

Задача 8. Водный раствор сульфата меди (П) с массовой долей 1% (ρ=1,009 г/мл) назначают в малых дозах для улучшения кро­ветворной функции. Вычислите активность ионов меди в таком растворе (Т = 298К).

Решение:

Коэффициент активности γможно рассчитать по уравнению Дебая—Хюккеля второго приближения:

Закон Рауля и его следствия

2.5.1. Первый закон Ф. Рауля

Давление пара над раствором нелетучего вещества в каком-либо растворителе всегда ниже, чем над чистым растворителем при одной и той же температуре. Согласно закону Рауля, относительное понижение давления пара растворителя над раствором (депрессия раствора) равно молярной доле растворенного вещества N_h:

(11)

где р_А° — давление пара над чистым растворителем при данной температуре; р_А — парциальное давление пара растворителя над раствором при той же температуре; пb — число молей растворенного вещества; п_а — число молей растворителя. Таким образом, относительное понижение давления пара растворителя над раствором (или депрессия раствора) зависит только от концентрации раствора, no не зависит от температуры.

Источник

Что произойдет с эритроцитами при 310

Источники энергетического обеспечения эритроцитов

Эритроцит является метаболически активной клеткой и содержит более 40 различных ферментов. Энергетическое обеспечение эритроцита осуществляется за счет утилизации глюкозы в реакциях анаэробного гликолиза. Эффективность гликолиза характеризуется образованием двух молекул АТФ на одну молекулу глюкозы, однако это небольшое количество энергии обеспечивает эритроциту выполнение всех его функций.

Основная доля энергии АТФ расходуется в эритроцитах на транспорт ионов, функционирование АТФ-азных систем и поддержание электролитного баланса клетки. Макроэргические фосфатные связи АТФ необходимы также и для инициации реакций гликолиза и пентозофосфатного цикла.

Наиболее важные реакции гликолиза протекают с участием следующих ферментов: гексокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. Отличительной особенностью гликолиза в эритроцитах по сравнению с другими клетками является выработка значительного количества 2,3-дифосфоглицериновой кислоты, регулирующей кислородосвязывающую функцию гемоглобина.

Кроме гликолиза в эритроцитах происходит прямое окисление глюкозы в пентозофосфатном цикле, на долю которого приходится 10 – 11 % всего энергетического метаболизма клетки. Ключевыми ферментами пентозофосфатного цикла являются глюкозо-6-фосфат-дегидротеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа. В процессе пентозофосфатного окисления глюкозы образуется восстановленная форма кофермента НАДФ, использующаяся для восстановления глутатиона – основного компонента антиоксидантной системы эритроцита.

Главной функциональной группой глутатиона является сульфгидрильная группа, водород которой обеспечивает нейтрализацию органических и неорганических окислителей, действующих на мембрану эритроцита, и защищает липиды мембраны от свободнорадикального окисления.

Вышеизложенное делает очевидным большую значимость для поддержания стабильности эритроцитарной мембраны, интенсивности гликолитических реакций, обеспечивающих образование АТФ и соответственно полноценное функционирование АТФ-азных систем и трансмембранный перенос ионов, а также состояние пентозного цикла окисления глюкозы и образование достаточного количества НАДФН2.

В условиях врожденной или приобретенной недостаточности энергообеспечения эритроцитов при нарушении активности гликолитических ферментов, а также ферментов пентозофосфатного окисления глюкозы возникает дестабилизация эритроцитарной мембраны, изменение формы эритроцита и гемолиз.

Как известно, отличительными особенностями структуры и, соответственно, метаболизма эритроцитов являются отсутствие ядра, рибосомального аппарата, в связи с чем эритроциты не обладают белок-синтетической функцией. В эритроцитах отсутствуют митохондрии, система цитохром и соответственно отсутствует цикл трикарбоновых кислот. Эритроцит не воспроизводит De novo нуклеиноыве кислотиы и липиды. Основным источником энергии для эритроцитов является глюкоза, метаболизирующаяся по двум основным путям: путь Эмбдена-Мейергофа и в гексозомонофосфатный путь.

Лишенный глюкозы эритроцит деградирует, переходит в эхиноцит, сфероцит и затем подвергается осмотическому лизису, поскольку теряет способность поддерживать градиент натрия и калия, в то же время накапливает окисленный глутатион и метгемоглобин в условиях окислительного стресса.

Метаболизм глюкозы в пути Эмбдена-Мейергофа заканчивается образованием пирувата или лактата. Проникновение глюзозы в эритроцит происходит довольно быстро с помощью неиндентифицированного переносчика мембраны клеток. Концентрация глюкозы в эритроцитах такая же, как и в плазме крови. Основные стадии пути Эмбдена-Мейергофа включают: фосфорилирование глюкозы при участии АТФ и гексокиназы.

Дефицит гексокиназы может быть одной из причин наследственной гемолитической анемии. Продукт гексокиназной реакции (глюкозо-6-фосфат) трасформирется в глюкозо-1-фосфат при участии фосфоглюкомутазы, а также находится в рановесии с фруктозо-6-фосфат вследствие глюкозофосфатизомеразной реакции (ГФИ), имеющей большое метаболическое значение. Дефицит ГФИ является причиной достаточно часто возникающей наследственной несфероцитарной гемолитической анемии. Третья стадия в пути Эмбдена-Мейергофа включает фосфорилирование фруктозо-6-фосфата до фруктозо-1,6-дифосфата при участии фосфофруктокиназы.

Дефицит фермента ФФК является одной из причин нарушения накопления гликогена и развития наследственной гемолитической анемии.

Далее в эритроците Ф-1,6-ДФ распадается на две триозы – глицеральдегидтрифосфат (ГАФ) и диоксиацетонфосфат (ДАФ).

Глицеральдегидтрифосфат непрерывно превращается в 1,3ДФГ, который затем трансформируется в 2,3ДФГ и 3ФГ. Последний дефосфорилируется в 2ФГ, который находится в равновесии с фосфоенолпируватом (ФЕП). В свою очередь ФЕП служит донором фосфата для АДФ на второй стадии синтеза АТФ в реакциях гликолиза в эритроцитах.

Гексозомонофосфатный путь. Образующийся в гексокиназной реакции глюкозо-6-фосфат далее участвует в 3-х направлениях метаболизма в эритроцитах с участием ферментов фосфоглюкокиназы, глюкозофосфоизомеразы(ГФИ) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы(Г-6-ФДГ). В глюкозо-6-фосфатдегидрогеназных реакциях НАДФ+ восстанавливается до НАДФ*Н. В 6-фосфоглюконатдегидрогеназной реакции в эритроцитах образуется рибулозо-5-фосфат, который находится в равновесии с рибозо-5-фосфатом и ксилулозо-5-фосфатом.

В физиологических условиях энергетические потребности эритроцитов покрываются в результате утилизации глюкозы в пути Эмбдена-Мейергофа и гексозомонофостном пути. Однако эритроциты обладают способностью метаболизировать фруктозу, лактозу, галактозу, нуклеотиды, в частности инозин.

В эритроцитах происходят реакции восстановления метгемоглобина. Как известно, в процессе диссоциации оксигемоглобина железо гемоглобина приобретает 2-х валентное ферросостояние. В ряде случаев О2 отрывается в виде супероксиданионрадикала, забирает один электрон у железа и превращает гемоглобин в метгемоглобин. В присутствии восстановленного глютатиона и аскорбиновой кислоты метгемоглобин восстанавливается до гемоглобина.

Гемоглобин эритроцитов. Основным белком эритроцитов, на долю которого приходится около 98 % всей массы белков цитоплазмы, является гемоглобин. Последний является гетеродимерным тетрамером, состоящим из четырех полипептидных цепей, соединенных с четырьмя молекулами гема. В свою очередь гем – это молекула протопорфина IX, связанная с анионом железа. Каждый тетрамер гемоглобина может обратимо связывать и транспортировать не более 4-х молекул кислорода. К числу основных гемоглобинов (Hb) взрослого человека относится гемоглобин А (от слова adultus – взрослый), на долю которого приходится 96–98 % и в составе которого имеются две α- и две β-цепи (α2β2).

Главным регулятором сродства Hb к О2 является промежуточный продукт гликолиза – 2-3дифосфоглицериновая кислота (2-3ДФГ). Увеличение образования 2-3ДФГ снижает сродство Hb к О2, что приводит к сдвигу кривой диссоциации оксигемоглобина вправо и к усиленному поступлению О2 в ткани. Сдвиг кривой вправо возникает также при увеличении температуры тела, возрастании уровня СО2 или на фоне развития метаболического ацидоза.

Фетальный гемоглобин слабо связывается с 2-3ДФГ и поэтому характеризуется более высокой кислородсвязывающей способностью по сравнению с HbA.

Гены гемоглобина: 2 гена α–цепей глобина расположены в 16-й паре хромосом, а 11 пара хромосом содержит пару генов γ-цепей и по одной копии δ- и β-цепей. Глобин синтезируется только в эритрокариоцитах и лишь в период созревания ретикулоцита из нормоцитов. На каждой стадии развития гены α-глобина и других глобинов координировано экспрессируются.

Избыточное образование одной цепи гемоглобина, происходящее при талассемии, приводит к преципитации белка в эритроците, повреждению клетки и её преждевременной элиминации клетками моноцитарно-макрофагальной системы.

Источник

Что произойдет с эритроцитами при 310

Любой препарат и инфузионный раствор обладает своими химико-физическими свойствами и строго определенным химическим составом, способным вызывать осмотические явления и вызывать морфологические изменения клеток. Следовательно, введение препаратов и инфузионных растворов в организм человека может нарушать изменения строения форменных элементов крови, что приводит к нарушению их функций и, как следствие, отражается на здоровье пациента. [3][7][8]

Безопасность лекарственных средств доказана на практике, при их применении в строго определенных концентрациях. Однако в медицине практикуется введение инфузионных растворов в разной концентрации, а так же иногда препараты вводятся без их разведения, например при оказании скорой медицинской помощи. Введение инфузионных растворов в разной концентрации, а так же, в особенности, введение препаратов без разведения может иметь непредсказуемые последствия, как для кровеносной системы, так и для организма.[1][3][7]

Следовательно, существует необходимость проверить, как реагируют компоненты крови на введение препаратов и инфузионных растворов в повышенной концентрации.

Поскольку эритроциты являются многочисленными форменными элементами крови и легко визуализируются при микроскопии, то изучая воздействие различных препаратов и растворов на них, мы получим наиболее достоверные результаты.

Цель работы: выяснить, происходят ли изменения эритроцитов при их взаимодействии с некоторыми лекарственными средствами.

Материалы и методы: В качестве основного материала для исследования была использована кровь человека. Для проведения опытов нами были выбраны 500 добровольцев одного пола и примерно одного возраста. Характеристика доноров: мужчины от 20 до 25 лет, имеющие разные группы крови по системе AB0: I(+), II(+), III(+). Заболеваний системы крови на момент забора биологического материала доноры не имели, хронические заболевания отрицали. Забор венозной крови производился натощак.

Для исследования нами были выбраны наиболее часто используемые в медицинской практике препараты и растворы. Препараты: 5% медицинский спирт, 4% калий хлорид, 25% магний сульфат. Инфузионные растворы: 40% раствор глюкозы, 4.20% раствор соды-буфер.

Используемые методы: забор биологического материала (внутривенная пункция), фиксация биологического материала in vitro, световая микроскопия при увеличении в 1600крат, фотографирование, морфометрия.

Результаты и обсуждение. Морфологические параметры объекта исследования до и после проведения опыта in vitro были занесены в протокол исследования, который представляет таблица №1.

Морфологические параметры объекта исследования (погрешность измерений составила ± 1 мкм)

Источник

Поликлиника №10

Сатурация. Почему норма кислорода в крови бывает низкой?

С началом пандемии отдельные слова если не прочно вошли в наш обиход, то довольно часто звучат в новостях и из уст знакомых. Одно из таких слов – «сатурация». Давайте разберемся, что это за показатель и каким он должен быть.

1. Чем измерить сатурацию?

Самый доступный вариант определить, в норме ли сатурация, – использовать пульсоксиметр. Это маленький прибор, который за секунды считает процент оксигемоглобина в крови.

В больнице также используют пульсоксиметр или могут определить газовый состав крови в лаборатории. Для этого берется образец крови из артерии или вены. Это не рутинный анализ и обычно его делают при серьезных заболеваниях.
2. Что такое сатурация?

Сатурация – это показатель насыщения крови кислородом. По сниженному уровню сатурации можно заподозрить проблемы с легкими. Это стало особенно актуальным после появления новой коронавирусной инфекции. Одним из основных осложнений COVID-19 становится вирусная пневмония. Если вовремя заметить, что человеку не хватает кислорода, помочь ему будет легче.

3. Какой уровень кислорода в крови у взрослых считается нормой?

Нормой сатурации для здорового человека считается, когда 95% и больше гемоглобина связано с кислородом. Это и есть сатурация – процент оксигемоглобина в крови.

При COVID-19 вызывать врача рекомендуют, когда сатурация снижается до 94%. Сатурация 92% и ниже обычно считается критической. Человеку с таким низким показателем кислорода в крови требуется срочное медицинское вмешательство.
Есть исключения. Например, при тяжелой хронической обструктивной болезни легких, которая часто встречается у курильщиков, показатель сатурации может быть от 88 % до 92%. Обычно организм таких людей адаптирован к более низкому уровню кислорода. Если у вас есть пульмонологическое заболевание, ваш врач сообщит, какой показатель сатурации должен стать сигналом тревоги именно для вас.

4. Почему норма кислорода в крови бывает низкой?

Это может случиться по разным причинам. Например, проблемы могут возникнуть при болезнях крови или дыхательной системы.

Последнее как раз характерно для КОВИД-19. После пневмонии нередко возникает фиброз легких, когда из-за болезни «дышащая» легочная ткань заменяется соединительной. Это можно сравнить с закрытыми форточками. Вы бы рады подышать, но свежий воздух не проходит через плотно закрытые окна.

Другая причина – заболевания крови. Например, часто встречающаяся анемия. Когда не хватает эритроцитов или самого гемоглобина, то кислороду просто не на чем перемещаться по организму. В этом случае сатурация тоже падает ниже нормы.

5. Что происходит, когда кислорода становится мало?

Одышка, боль в груди, спутанность сознания, головная боль и быстрое сердцебиение, синюшность носогубного треугольника и кончиков пальцев – такие неприятные симптомы могут появиться, если уровень кислорода в крови начнет падать.

6. Надо ли знать свою сатурацию?

Как правило, нет. Исключение, если у вас больные легкие и вы наблюдаете за динамикой болезни.

Источник