Katedra biochémie. Krv, jej zloženie a funkcie Bunkové zloženie ľudskej krvi

Vytvorené prvky krvi sú súčasťou tuhej fázy. Tie obsahujú:

1. Erytrocyty (červené krvinky);
2. Krvné doštičky (bezfarebné krvinky);
3. Leukocyty (biele krvinky) sa delia na:

V športovej praxi sa krvné testy využívajú na posúdenie vplyvu tréningovej a súťažnej záťaže na organizmus športovca, na posúdenie funkčného stavu a zdravotného stavu športovca. Informácie získané z vyšetrenia krvi pomáhajú trénerovi riadiť tréningový proces. Preto odborník v oblasti telesnej výchovy musí mať potrebné znalosti o chemickom zložení krvi a jeho zmenách pod vplyvom fyzickej aktivity rôzneho druhu.

Všeobecné charakteristiky krvi

Objem krvi človeka je asi 5 litrov, čo je približne 1/13 objemu alebo hmotnosti tela.

Krv je svojou štruktúrou tekuté tkanivo a ako každé tkanivo pozostáva z buniek a medzibunkovej tekutiny.

Krvné bunky sú tzv tvarované prvky . Patria sem červené krvinky (erytrocyty), bielych krviniek (leukocyty) a krvných doštičiek (krvné doštičky). Bunky tvoria asi 45% objemu krvi.

Tekutá časť krvi sa nazýva plazma . Objem plazmy je približne 55 % objemu krvi. Krvná plazma, z ktorej bol odstránený fibrinogénový proteín, sa nazýva sérum .

Biologické funkcie krvi

Hlavné funkcie krvi sú nasledovné:

1. Transportná funkcia . Táto funkcia je spôsobená tým, že krv sa neustále pohybuje cez cievy a transportuje látky v nej rozpustené. Existujú tri typy tejto funkcie.

Trofická funkcia. Spolu s krvou sa do všetkých orgánov dostávajú látky potrebné na zabezpečenie metabolizmu (zdroje energie, stavebné materiály pre syntézu, vitamíny, soli atď.).

Respiračná funkcia. Krv sa podieľa na prenose kyslíka z pľúc do tkanív a na prenose oxidu uhličitého z tkanív do pľúc.

Vylučovacia funkcia (vylučovacia). Pomocou krvi sú konečné produkty metabolizmu transportované z buniek tkaniva do vylučovacích orgánov s ich následným odstránením z tela.

2. Ochranná funkcia . Táto funkcia je predovšetkým poskytnúť imunitu - chrániť telo pred cudzími molekulami a bunkami. K ochrannej funkcii patrí aj schopnosť zrážania krvi. V tomto prípade je telo chránené pred stratou krvi.

3. Regulačná funkcia . Krv sa podieľa na zabezpečení stálej telesnej teploty, udržiavaní stáleho pH a osmotického tlaku. Pomocou krvi sa prenášajú hormóny - metabolické regulátory.

Všetky vyššie uvedené funkcie sú zamerané na udržanie stálosti vnútorného prostredia tela - homeostázy (stálosť chemického zloženia, kyslosť, osmotický tlak, teplota atď. v bunkách tela).

Chemické zloženie krvnej plazmy.

Chemické zloženie krvnej plazmy v pokoji je relatívne konštantné. Hlavné zložky plazmy sú nasledovné:

Bielkoviny - 6-8%

Ostatné organické

látky - asi 2%

Minerály - asi 1%

Proteíny krvnej plazmy sú rozdelené do dvoch frakcií: albumíny A globulíny . Pomer medzi albumínmi a globulínmi sa nazýva „albumín-globulínový koeficient“ a je rovný 1,5 – 2. Vykonávanie pohybovej aktivity je spočiatku sprevádzané zvyšovaním tohto koeficientu a pri veľmi dlhej práci sa znižuje.

albumín– nízkomolekulárne bielkoviny s molekulovou hmotnosťou okolo 70 tis. Vykonávajú dve hlavné funkcie.

Po prvé, vzhľadom na ich dobrú rozpustnosť vo vode, tieto proteíny plnia transportnú funkciu a prenášajú rôzne vo vode nerozpustné látky cez krvný obeh. (napríklad tuky, mastné kyseliny, niektoré hormóny a pod.).

Po druhé, albumíny majú vďaka svojej vysokej hydrofilnosti významnú hydratáciu (voda) membrána a preto zadržiavajú vodu v krvnom obehu. Zadržiavanie vody v krvnom obehu je nevyhnutné z toho dôvodu, že obsah vody v krvnej plazme je vyšší ako v okolitých tkanivách a voda má v dôsledku difúzie tendenciu opúšťať cievy do tkanív. Preto s výrazným poklesom albumínu v krvi (počas pôstu, strata bielkovín v moči v dôsledku ochorenia obličiek) dochádza k opuchu.

Globulíny– ide o vysokomolekulárne bielkoviny s molekulovou hmotnosťou okolo 300 tis. Podobne ako albumíny, aj globulíny plnia transportnú funkciu a podporujú zadržiavanie vody v krvnom obehu, ale v tomto sú výrazne horšie ako albumíny. Avšak globulíny

Sú tu aj veľmi dôležité funkcie. Niektoré globulíny sú teda enzýmy a urýchľujú chemické reakcie, ktoré sa vyskytujú priamo v krvnom obehu. Ďalšou funkciou globulínov je ich účasť na zrážaní krvi a pri zabezpečovaní imunity. (ochranná funkcia).

Väčšina plazmatických proteínov sa syntetizuje v pečeni.

Iná organická hmota (okrem bielkovín) zvyčajne rozdelené do dvoch skupín: dusíkaté A bez dusíka .

Zlúčeniny dusíka- ide o medziprodukty a konečné produkty metabolizmu bielkovín a nukleových kyselín. Medzi medziprodukty metabolizmu bielkovín v krvnej plazme patria peptidy s nízkou molekulovou hmotnosťou , aminokyseliny , kreatín . Konečnými produktmi metabolizmu bielkovín sú predovšetkým močovina (jeho koncentrácia v krvnej plazme je pomerne vysoká - 3,3-6,6 mmol/l), bilirubínu (konečný produkt rozpadu hemu) A kreatinínu (konečný produkt rozkladu kreatínfosfátu).

Z medziproduktov metabolizmu nukleových kyselín v krvnej plazme možno zistiť nukleotidy , nukleozidy , dusíkaté zásady . Konečným produktom rozpadu nukleovej kyseliny je kyselina močová , ktorý sa vždy nachádza v malých koncentráciách v krvi.

Na posúdenie obsahu neproteínových dusíkatých zlúčenín v krvi sa často používa indikátor « neproteínové dusíka » . Neproteínový dusík zahŕňa dusík s nízkou molekulovou hmotnosťou (nebielkovinové) zlúčeniny, najmä tie, ktoré sú uvedené vyššie, ktoré zostávajú v plazme alebo sére po odstránení proteínov. Preto sa tento ukazovateľ nazýva aj „zvyškový dusík“. Zvýšenie zvyškového dusíka v krvi sa pozoruje pri ochorení obličiek, ako aj pri dlhšej svalovej práci.

Na látky bez dusíka krvná plazma patrí sacharidy A lipidy , ako aj medziprodukty ich metabolizmu.

Hlavným sacharidom v plazme je glukózy . Jeho koncentrácia u zdravého človeka v pokoji a nalačno kolíše v úzkom rozmedzí od 3,9 do 6,1 mmol/l (alebo 70-110 mg%). Glukóza vstupuje do krvi v dôsledku absorpcie z čreva počas trávenia uhľohydrátov z potravy, ako aj počas mobilizácie pečeňového glykogénu. Plazma obsahuje okrem glukózy aj malé množstvá iných monosacharidov - fruktóza , galaktóza, ribóza , deoxyribóza atď. Prezentované sú medziprodukty metabolizmu sacharidov v plazme pyrohroznový A mliekareň kyseliny. Pokojový obsah kyseliny mliečnej (laktát) nízka – 1-2 mmol/l. Pod vplyvom fyzickej aktivity a najmä intenzívneho cvičenia sa koncentrácia laktátu v krvi prudko zvyšuje (aj desiatky krát!).

Lipidy sú prítomné v krvnej plazme tuku , mastné kyseliny , fosfolipidy A cholesterolu . Vďaka svojej nerozpustnosti vo vode všetky

lipidy sú spojené s plazmatickými proteínmi: mastné kyseliny s albumínom, tuk, fosfolipidy a cholesterol s globulínmi. Z medziproduktov metabolizmu tukov v plazme sú vždy ketolátok .

Minerály sú prítomné v krvnej plazme vo forme katiónov (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ atď.) a anióny (Cl-, HCO3-, H2P04-, HPO42-, S042_, J- atď.). Plazma obsahuje najviac sodíka, draslíka, chloridov a hydrogénuhličitanov. Odchýlky v minerálnom zložení krvnej plazmy možno pozorovať pri rôznych ochoreniach a pri výrazných stratách vody potením pri fyzickej práci.

Tabuľka 6. Hlavné zložky krvi

Červené krvinky (erytrocyty))

Červené krvinky tvoria väčšinu krviniek. V 1 mm3 (µl) krv zvyčajne obsahuje 4-5 miliónov červených krviniek. Červené krvinky sa tvoria v červenej kostnej dreni, fungujú v krvnom obehu a ničia sa najmä v slezine a pečeni. Životný cyklus týchto buniek je 110-120 dní.

Červené krvinky sú bikonkávne bunky, ktorým chýbajú jadrá, ribozómy a mitochondrie. V tomto ohľade sa v nich nevyskytujú procesy, ako je syntéza bielkovín a tkanivové dýchanie. Hlavným zdrojom energie pre červené krvinky je anaeróbne štiepenie glukózy (glykolýza).

Hlavnou zložkou červených krviniek je proteín hemoglobínu . Tvorí 30 % hmoty červených krviniek alebo 90 % suchého zvyšku týchto buniek.

Hlavná funkcia červených krviniek – dýchacie . K prenosu dochádza za účasti erytrocytov kyslík z pľúc do tkanív a oxid uhličitý z tkanív do pľúc.

V kapilárach pľúc je parciálny tlak kyslíka asi 100 mmHg. čl. (parciálny tlak je časť celkového tlaku zmesi plynov pripadajúca na jednotlivý plyn z tejto zmesi. Napríklad pri atmosférickom tlaku 760 mm Hg je podiel kyslíka 152 mm Hg, t.j. 1/5 časť, takže vzduch zvyčajne obsahuje 20 % kyslíka). Pri tomto tlaku sa takmer všetok hemoglobín viaže na kyslík:

Hb + O2 ¾® Hb02

Hemoglobín Oxyhemoglobín

Kyslík sa viaže priamo na atóm železa, ktorý je súčasťou hemu, a iba dvojmocný kyslík môže interagovať s kyslíkom. (obnovené)železo. Preto rôzne oxidačné činidlá (napríklad dusičnany, dusitany atď.), premena železa zo železného na železité (oxidované), narušiť dýchaciu funkciu krvi.

Výsledný komplex hemoglobínu s kyslíkom - oxyhemoglobínu Cez krvný obeh sa transportuje do rôznych orgánov. V dôsledku spotreby kyslíka tkanivami je jeho parciálny tlak oveľa nižší ako v pľúcach. Pri nízkom parciálnom tlaku sa oxyhemoglobín disociuje:

Hb02 ¾® Hb + O2

Stupeň rozkladu oxyhemoglobínu závisí od veľkosti parciálneho tlaku kyslíka: čím nižší je parciálny tlak, tým viac kyslíka sa z oxyhemoglobínu odštiepi. Napríklad vo svaloch v pokoji je parciálny tlak kyslíka približne 45 mmHg. čl. Pri tomto tlaku je iba asi 25 % okysličenej hemo-

globín. Pri práci s miernym výkonom je parciálny tlak kyslíka vo svaloch približne 35 mmHg. čl. a asi 50 % oxyhemoglobínu je už degradovaných. Pri intenzívnom cvičení parciálny tlak kyslíka vo svaloch klesá na 15-20 mmHg. Art., čo spôsobuje hlbšiu disociáciu oxyhemoglobínu (o 75 % a viac). Tento charakter závislosti disociácie oxyhemoglobínu od parciálneho tlaku kyslíka umožňuje výrazne zvýšiť prísun kyslíka do svalov pri vykonávaní fyzickej práce.

Zvýšená disociácia oxyhemoglobínu sa pozoruje aj pri zvýšenej telesnej teplote a zvýšenej kyslosti krvi (napríklad, keď sa veľké množstvo kyseliny mliečnej dostane do krvi počas intenzívnej svalovej práce),čo tiež prispieva k lepšiemu zásobovaniu tkanív kyslíkom.

Vo všeobecnosti človek, ktorý nevykonáva fyzickú prácu, spotrebuje 400 – 500 litrov kyslíka denne. Pri vysokej fyzickej aktivite sa spotreba kyslíka výrazne zvyšuje.

Transport krvou oxid uhličitý sa uskutočňuje z tkanív všetkých orgánov, kde dochádza k jeho tvorbe v procese katabolizmu, do pľúc, z ktorých sa uvoľňuje do vonkajšieho prostredia.

Väčšina oxidu uhličitého sa prenáša krvou vo forme solí - bikarbonáty draslík a sodík. K premene CO 2 na hydrogénuhličitany dochádza v červených krvinkách za účasti hemoglobínu. Hydrogenuhličitany draselné sa hromadia v červených krvinkách (KHCO 3), a v krvnej plazme - hydrogénuhličitany sodné (NaHC03). S prietokom krvi sa výsledné hydrogénuhličitany dostávajú do pľúc a tam sa opäť premieňajú na oxid uhličitý, ktorý sa z pľúc odstraňuje

vydýchnutý vzduch. Táto premena sa vyskytuje aj v červených krvinkách, ale za účasti oxyhemoglobínu, ktorý sa vyskytuje v kapilárach pľúc v dôsledku pridania kyslíka k hemoglobínu (viď vyššie).

Biologický význam tohto mechanizmu prenosu oxidu uhličitého v krvi spočíva v tom, že hydrogénuhličitany draselné a sodné sú vysoko rozpustné vo vode, a preto môžu byť v červených krvinkách a plazme v porovnaní s oxidom uhličitým prítomné vo výrazne väčšom množstve.

Malá časť CO 2 môže byť prenášaná krvou vo fyzikálne rozpustenej forme, ako aj v komplexe s hemoglobínom, tzv. karbhemoglobínu .

V pokoji sa z tela tvorí a uvoľňuje 350-450 litrov CO 2 denne. Vykonávanie fyzickej aktivity vedie k zvýšeniu tvorby a uvoľňovania oxidu uhličitého.

Biele krvinky(leukocyty)

Na rozdiel od červených krviniek sú leukocyty plnohodnotné bunky s veľkým jadrom a mitochondriami, a preto v nich prebiehajú také dôležité biochemické procesy, ako je syntéza bielkovín a tkanivové dýchanie.

V pokoji u zdravého človeka obsahuje 1 mm 3 krvi 6-8 tisíc leukocytov. Pri ochoreniach sa môže znížiť počet bielych krviniek v krvi (leukopénia), stále zvyšovať (leukocytóza). Leukocytózu možno pozorovať aj u zdravých ľudí, napríklad po jedle alebo pri svalovej práci. (myogénna leukocytóza). Pri myogénnej leukocytóze sa počet leukocytov v krvi môže zvýšiť na 15-20 tisíc / mm 3 alebo viac.

Existujú tri typy leukocytov: lymfocytov (25-26 %), monocyty (6-7 %) a granulocyty (67-70 %).

Lymfocyty sa tvoria v lymfatických uzlinách a slezine a monocyty a granulocyty sa tvoria v červenej kostnej dreni.

Účinkujú biele krvinky ochranný funkciu účasťou na poskytovaní imunita .

Vo svojej najvšeobecnejšej forme je imunita obranou tela proti všetkému „cudziemu“. Pod pojmom „cudzie“ rozumieme rôzne cudzorodé vysokomolekulárne látky, ktoré majú špecifickosť a jedinečnosť svojej štruktúry a v dôsledku toho sa líšia od vlastných molekúl tela.

V súčasnosti existujú dve formy imunity: špecifické A nešpecifické . Špecifická imunita zvyčajne znamená imunitu samotnú a nešpecifická imunita označuje rôzne faktory nešpecifickej obrany organizmu.

Špecifický imunitný systém zahŕňa týmusu (brzlík), slezina, lymfatické uzliny, lymfoidné akumulácie (v nosohltane, mandlích, slepom čreve atď.) A lymfocytov . Základom tohto systému sú lymfocyty.

Pod týmto pojmom sa označuje akákoľvek cudzorodá látka, na ktorú je imunitný systém organizmu schopný reagovať antigén . Antigénne vlastnosti majú všetky „cudzie“ proteíny, nukleové kyseliny, mnohé polysacharidy a komplexné lipidy. Antigénmi môžu byť aj bakteriálne toxíny a celé bunky mikroorganizmov, či skôr makromolekuly, ktoré tvoria ich zloženie. Navyše, nízkomolekulárne zlúčeniny, ako sú steroidy a niektoré liečivá, môžu tiež vykazovať antigénnu aktivitu za predpokladu, že sú predtým naviazané na nosný proteín, napríklad na albumín krvnej plazmy. (To je základ pre detekciu niektorých dopingových látok imunochemickou metódou pri dopingovej kontrole).

Antigén, ktorý sa dostane do krvného obehu, rozpoznávajú špeciálne leukocyty – T-lymfocyty, ktoré následne stimulujú premenu iného typu leukocytov – B-lymfocytov na plazmatické bunky, ktoré potom syntetizujú špeciálne proteíny v slezine, lymfatických uzlinách a kostnej dreni – protilátky alebo imunoglobulíny . Čím väčšia je molekula antigénu, tým viac rôznych protilátok sa tvorí v reakcii na jeho vstup do tela. Každá protilátka má dve väzbové miesta na interakciu s presne definovaným antigénom. Každý antigén teda spôsobuje syntézu prísne špecifických protilátok.

Výsledné protilátky vstupujú do krvnej plazmy a viažu sa tam na molekulu antigénu. Interakcia protilátok s antigénom sa uskutočňuje prostredníctvom tvorby nekovalentných väzieb medzi nimi. Táto interakcia je analogická s tvorbou komplexu enzým-substrát počas enzymatickej katalýzy, pričom väzbové miesto protilátky zodpovedá aktívnemu miestu enzýmu. Pretože väčšina antigénov sú vysokomolekulárne zlúčeniny, veľa protilátok sa súčasne naviaže na antigén.

Výsledný komplex antigén-protilátka ďalej vystavené fagocytóza . Ak je antigénom cudzia bunka, potom je komplex antigén-protilátka vystavený pôsobeniu enzýmov v krvnej plazme pod všeobecným názvom komplementový systém . Tento komplexný enzymatický systém v konečnom dôsledku spôsobuje lýzu cudzej bunky, t.j. jeho zničenie. Výsledné produkty lýzy sú tiež ďalej podrobené fagocytóza .

Keďže protilátky sa tvoria v nadbytočných množstvách v reakcii na príchod antigénu, ich významná časť zostáva dlhý čas v krvnej plazme, vo frakcii g-globulínu. Krv zdravého človeka obsahuje obrovské množstvo rôznych protilátok vytvorených v dôsledku kontaktu s mnohými cudzími látkami a mikroorganizmami. Prítomnosť hotových protilátok v krvi umožňuje telu rýchlo neutralizovať antigény novo vstupujúce do krvi. Preventívne očkovanie je založené na tomto fenoméne.

Iné formy leukocytov - monocyty A granulocyty zúčastniť sa fagocytóza . Fagocytózu možno považovať za nešpecifickú ochrannú reakciu, zameranú predovšetkým na zničenie mikroorganizmov vstupujúcich do tela. Počas procesu fagocytózy monocyty a granulocyty pohlcujú baktérie, ako aj veľké cudzie molekuly a ničia ich svojimi lyzozomálnymi enzýmami. Fagocytózu sprevádza aj tvorba reaktívnych foriem kyslíka, takzvaných voľných kyslíkových radikálov, ktoré oxidáciou lipoidov bakteriálnych membrán prispievajú k ničeniu mikroorganizmov.

Ako je uvedené vyššie, komplexy antigén-protilátka tiež podliehajú fagocytóze.

Medzi nešpecifické ochranné faktory patria kožné a mukózne bariéry, baktericídna žalúdočná šťava, zápaly, enzýmy (lyzozým, proteinázy, peroxidázy), antivírusový proteín - interferón atď.

Pravidelné športové a rekreačné cvičenie stimuluje imunitný systém a nešpecifické obranné faktory, čím zvyšuje odolnosť organizmu voči nepriaznivým environmentálnym faktorom, pomáha znižovať všeobecnú a infekčnú chorobnosť a zvyšuje priemernú dĺžku života.

Mimoriadne vysoké fyzické a emocionálne preťaženie charakteristické pre vrcholový šport má však nepriaznivý vplyv na imunitný systém. Vysokokvalifikovaní športovci často zaznamenávajú zvýšený výskyt chorôb, najmä počas dôležitých súťaží. (Práve v tomto čase fyzický a emocionálny stres dosahuje svoje hranice!). Nadmerné zaťaženie je pre rastúce telo veľmi nebezpečné. Početné dôkazy naznačujú, že imunitný systém detí a dospievajúcich je na takýto stres citlivejší.

V tomto ohľade je najdôležitejšou medicínskou a biologickou úlohou moderného športu náprava imunologických porúch u vysokokvalifikovaných športovcov pomocou rôznych imunostimulačných činidiel.

Krvné platničky(krvných doštičiek).

Krvné doštičky sú bezjadrové bunky vytvorené z cytoplazmy megakaryocytov – buniek kostnej drene. Počet krvných doštičiek v krvi je zvyčajne 200-400 tisíc/mm3. Hlavnou biologickou funkciou týchto vytvorených prvkov je účasť na procese zrážanie krvi .

Zrážanie krvi- komplexný enzymatický proces vedúci k tvorbe krvnej zrazeniny - trombus aby sa zabránilo strate krvi pri poškodení krvných ciev.

Zrážanie krvi zahŕňa zložky krvných doštičiek, zložky krvnej plazmy, ako aj látky vstupujúce do krvného obehu z okolitých tkanív. Všetky látky zapojené do tohto procesu sú tzv zrážacie faktory . Podľa štruktúry všetky koagulačné faktory okrem dvoch (Ca2+ ióny a fosfolipidy) sú proteíny a sú syntetizované v pečeni a vitamín K sa podieľa na syntéze mnohých faktorov.

Proteínové koagulačné faktory vstupujú do krvného obehu a cirkulujú v ňom v neaktívnej forme - vo forme proenzýmov (enzýmové prekurzory), ktoré sa pri poškodení cievy môžu stať aktívnymi enzýmami a podieľať sa na procese zrážania krvi. Vďaka neustálej prítomnosti proenzýmov je krv vždy v stave „pripravenosti“ na zrážanie.

Vo svojej najjednoduchšej forme možno proces zrážania krvi rozdeliť do troch veľkých etáp.

V prvej fáze, ktorá začína, keď je narušená celistvosť cievy, krvné doštičky veľmi rýchlo (v priebehu niekoľkých sekúnd) hromadia sa v mieste poranenia a zlepením vytvárajú akúsi „zátku“, ktorá obmedzuje krvácanie. Niektoré z krvných doštičiek sú zničené a uvoľňujú sa do krvnej plazmy fosfolipidy (jeden z faktorov zrážanlivosti). Súčasne v plazme v dôsledku kontaktu s poškodeným povrchom steny cievy alebo s akýmkoľvek cudzím telesom (napríklad ihla, sklo, čepeľ noža atď.) aktivuje sa ďalší koagulačný faktor - kontaktný faktor . Ďalej za účasti týchto faktorov, ako aj niektorých ďalších účastníkov koagulácie, vzniká aktívny komplex enzýmov, tzv protrombináza alebo trombokináza. Tento mechanizmus aktivácie protrombinázy sa nazýva vnútorný, pretože všetci účastníci tohto procesu sú obsiahnutí v krvi. Aktívna protrombináza je tvorená aj vonkajším mechanizmom. V tomto prípade je potrebná účasť koagulačného faktora, ktorý chýba v samotnej krvi. Tento faktor je prítomný v tkanivách obklopujúcich cievy a do krvného obehu sa dostáva len vtedy, keď je poškodená cievna stena. Prítomnosť dvoch nezávislých mechanizmov na aktiváciu protrombinázy zvyšuje spoľahlivosť systému zrážania krvi.

V druhom štádiu sa pod vplyvom aktívnej protrombinázy premieňa plazmatický proteín protrombín (toto je tiež faktor zrážanlivosti) do aktívneho enzýmu - trombín .

Tretia etapa začína účinkom výsledného trombínu na plazmatický proteín - fibrinogén . Časť molekuly sa odštiepi od fibrinogénu a fibrinogén sa premení na jednoduchší proteín - fibrínový monomér , ktorého molekuly spontánne, veľmi rýchlo, bez účasti akýchkoľvek enzýmov, podliehajú polymerizácii za vzniku dlhých reťazcov tzv. fibrínový polymér . Výsledné fibrín-polymérové ​​vlákna tvoria základ krvnej zrazeniny - trombu. Najprv sa vytvorí želatínová zrazenina, ktorá obsahuje okrem fibrín-polymérových vlákien aj plazmu a krvinky. Ďalej sa z krvných doštičiek obsiahnutých v tejto zrazenine uvoľňujú špeciálne kontraktilné proteíny (typ svalu) spôsobujúce kompresiu (stiahnutie) krvná zrazenina.

V dôsledku týchto krokov sa vytvorí odolná krvná zrazenina pozostávajúca z fibrín-polymérových vlákien a krvných buniek. Tento trombus sa nachádza v poškodenej oblasti cievnej steny a zabraňuje krvácaniu.

Všetky štádiá zrážania krvi sa vyskytujú za účasti iónov vápnika.

Vo všeobecnosti proces zrážania krvi trvá 4-5 minút.

V priebehu niekoľkých dní po vytvorení krvnej zrazeniny, po obnovení celistvosti cievnej steny, sa teraz už nepotrebná krvná zrazenina reabsorbuje. Tento proces sa nazýva fibrinolýza a prebieha rozkladom fibrínu, ktorý je súčasťou krvnej zrazeniny, pôsobením enzýmu plazmín (fibrinolyzín). Tento enzým sa tvorí v krvnej plazme z jeho predchodcu, proenzýmu plazminogénu, vplyvom aktivátorov, ktoré sú v plazme alebo sa do krvného obehu dostávajú z okolitých tkanív. Aktivácia plazmínu je tiež uľahčená tvorbou fibrínového polyméru počas zrážania krvi.

Nedávno sa zistilo, že v krvi stále nejaké je antikoagulant systém, ktorý obmedzuje proces koagulácie iba na poškodenú oblasť krvného obehu a neumožňuje úplné zrážanie všetkej krvi. Látky plazmy, krvných doštičiek a okolitých tkanív, ktoré majú všeobecný názov antikoagulanciá. Podľa mechanizmu účinku je väčšina antikoagulancií špecifickými inhibítormi pôsobiacimi na koagulačné faktory. Najaktívnejšie antikoagulanciá sú antitrombíny, ktoré zabraňujú premene fibrinogénu na fibrín. Najviac študovaným inhibítorom trombínu je heparín , ktorý zabraňuje zrážaniu krvi in ​​vivo aj in vitro.

Antikoagulačný systém môže zahŕňať aj systém fibrinolýzy.

Acidobázická rovnováha krvi

V pokoji u zdravého človeka má krv mierne zásaditú reakciu: pH kapilárnej krvi (zvyčajne odobraté z prsta) je približne 7,4, pH žilovej krvi je 7,36. Nižšia hodnota pH žilovej krvi sa vysvetľuje vyšším obsahom oxidu uhličitého v nej, ktorý vzniká pri metabolickom procese.

Stálosť pH krvi je zabezpečená pufrovacími systémami nachádzajúcimi sa v krvi. Hlavné krvné pufre sú: bikarbonát (H2C03/NaHC03), fosfát (NaH2P04/Na2HP04), bielkoviny A hemoglobínu . Hemoglobínový systém sa ukázal byť najvýkonnejším tlmivým systémom krvi: tvorí 3/4 celkovej tlmivej kapacity krvi (mechanizmus tlmiaceho účinku nájdete v kurze chémie).

Vo všetkých krvných pufrovacích systémoch prevláda hlavný (alkalické) zložka, v dôsledku čoho neutralizujú kyseliny vstupujúce do krvi oveľa lepšie ako alkálie. Táto vlastnosť krvných pufrov má veľký biologický význam, pretože počas metabolizmu často vznikajú rôzne kyseliny ako medziprodukty a konečné produkty (kyseliny pyrohroznové a mliečne - pri rozklade sacharidov; metabolity Krebsovho cyklu a b-oxidácie mastných kyselín; ketolátky, kyselina uhličitá atď.). Všetky kyseliny vznikajúce v bunkách sa môžu dostať do krvného obehu a spôsobiť posun pH na kyslú stranu. Prítomnosť veľkej tlmivej kapacity vo vzťahu ku kyselinám v krvných tlmivých roztokoch im umožňuje neutralizovať značné množstvo kyslých produktov vstupujúcich do krvi, a tým pomáha udržiavať konštantnú úroveň kyslosti.

Celkový obsah hlavných zložiek všetkých pufrovacích systémov v krvi sa označuje termínom « Alkalický krvná rezerva ». Najčastejšie sa alkalická rezerva vypočítava meraním schopnosti krvi viazať CO2. Bežne u ľudí je jeho hodnota 50-65 obj. %, t.j. Každých 100 ml krvi môže viazať 50 až 65 ml oxidu uhličitého.

Na udržiavaní stáleho pH krvi sa podieľajú aj vylučovacie orgány (obličky, pľúca, koža, črevá). Tieto orgány odstraňujú prebytočné kyseliny a zásady z krvi.

Vďaka tlmivým systémom a vylučovacím orgánom sú výkyvy pH za fyziologických podmienok nevýznamné a nie sú pre telo nebezpečné.

Avšak pri poruchách metabolizmu (pri chorobách, pri intenzívnej svalovej záťaži) tvorba kyslých alebo zásaditých látok v tele sa môže prudko zvýšiť (predovšetkým kyslé!). V týchto prípadoch krvné pufrovacie systémy a vylučovacie orgány nedokážu zabrániť ich hromadeniu v krvnom obehu a udržať hodnotu pH na konštantnej úrovni. Preto pri nadmernej tvorbe rôznych kyselín v tele sa zvyšuje kyslosť krvi, klesá hodnota pH. Tento jav sa nazýva acidóza . Pri acidóze môže pH krvi klesnúť na 7,0 - 6,8 jednotiek. (Treba si uvedomiť, že posun pH o jednu jednotku zodpovedá zmene kyslosti o faktor 10). Pokles hodnoty pH pod 6,8 ​​je nezlučiteľný so životom.

Akumulácia alkalických zlúčenín v krvi sa môže vyskytnúť oveľa menej často a pH krvi sa zvýši. Tento jav sa nazýva alkalóza . Maximálne zvýšenie pH je 8,0.

U športovcov sa často vyskytuje acidóza spôsobená tvorbou veľkého množstva kyseliny mliečnej vo svaloch pri intenzívnej práci. (laktát).

Kapitola 15. BIOCHÉMIA OBLIČIEK A MOČU

Moč, podobne ako krv, je často predmetom biochemických štúdií vykonávaných u športovcov. Na základe rozboru moču môže tréner získať potrebné informácie o funkčnom stave športovca, o biochemických zmenách, ktoré sa vyskytujú v organizme pri vykonávaní fyzickej aktivity rôzneho druhu. Keďže odber krvi na analýzu môže nakaziť športovca (napríklad infekcia hepatitídou alebo AIDS), v poslednej dobe je testovanie moču čoraz vhodnejšie. Preto musí mať tréner alebo učiteľ telesnej výchovy informácie o mechanizme tvorby moču, jeho fyzikálnych a chemických vlastnostiach a chemickom zložení a zmenách parametrov moču pri vykonávaní tréningových a súťažných záťaží.