Vérfiziológia
Eredeti szerkesztő – Lucinda hampton
Top Contributors – Lucinda hampton, Mandy Roscher, Tarina van der Stockt, Kim Jackson és Tony Lowe
Bevezetés
A vér az emberi élet megőrzéséhez szükséges.
- A vér kritikus fontosságú a tápanyagok, hormonok, gázok és hulladékok szállításában a szervezetben.
- Emellett fontos immunológiai funkciókat is ellát.
- A vér kritikus fontosságú a pH, a hőmérséklet és számos más belső állapot homeosztatikus szabályozásában. A vér plazmából, vérlemezkékből, leukocitákból (fehérvérsejtek) és eritrocitákból áll.
A felnőtt emberben 4-5 liter sejtekből és plazmából álló vér kering az erekben
- A plazma a teljes vérmennyiség mintegy 55%-át alkotja.
- A másik 45% a sejtek különböző formáiból áll.
- A teljes vértérfogat normális egészséges felnőtt embernél a teljes emberi testtömeg mintegy 7-8%-át alkotja.
Vérplazma
A vérplazma világos – sárgás színű folyadék. A vér alapanyagaként funkcionál. 91%-ban vízből és 9%-ban szilárd anyagokból, például alvadékanyagokból, plazmafehérjékből, elektrolitokból és immunglobulinokból áll.
A vérplazma az embrionális stádiumban a mesenchymasejtekből képződik. Először az albumin képződik, ezt követi a globulin, majd a többi plazmafehérje. Felnőttkorban a májban lévő retikuloendothelsejtek felelősek a plazma termeléséért; ezt a folyamatot a csontvelő és a lép segíti.
A vérplazma funkciói
A vérplazmának számos létfontosságú funkciója van,
- Alvadás- A plazma fibrinogént és olyan prokoagulánsokat tartalmaz, mint a trombin és az x faktor
- Immunvédelem- A plazma immunglobulinokat (antitesteket) tartalmaz, amelyek szerepet játszanak a szervezet immunológiai védelmi folyamatában
- Az ozmotikus nyomás fenntartása- A plazmafehérjék, például az albumin jelenléte létfontosságú a folyadékegyensúly, az úgynevezett onkotikus nyomás fenntartásához a vérben (körülbelül 25 mmHg-on tartva).
- Sav-bázis egyensúly- A plazmafehérjék pufferhatás révén segítik a sav-bázis egyensúlyt.
- Tápanyagok szállítása- A tápanyagok, mint a glükóz, aminosavak, folyadékok és vitaminok a vérplazmában szállítják az emésztőrendszerből a különböző testrészekbe.
- Légzőgázok szállítása. Az oxigént a tüdőből a szervezetbe, a szén-dioxidot pedig a tüdőbe szállítják vissza kiválasztásra.
- Hormonok szállítása.
- Kiválasztás- A sejtek anyagcseréjéből származó salakanyagok a plazmán belül szállítják és a veséken, tüdőn és bőrön keresztül ürülnek ki.
- Hőmérsékletszabályozás
A vörösvértest-süllyedési sebességet (ESR) diagnosztikai eszközként használják. Mivel akut gyulladásos állapotokban megnő a fibrinogén, az ESR is emelkedik.
Erythrociták (RBC-k)
Az eritrociták (ismert nevükön vörösvérsejtek (RBC-k) bikonkáv diszkoid sejtek. Az RBC-knek nincs sejtmagjuk, hemoglobint (az O2-t szállító, vasban gazdag vörös fehérjét) tartalmaznak, és lipidekből és fehérjékből álló membrán veszi őket körül. A normális egészséges felnőtt ember másodpercenként 119 millió vörösvértestet termel. A teljes vértérfogat 44%-át alkotja, és egyetlen vörösvérsejt mérete 0,000007 m. A vörösvértesteket a vörös csontvelő termeli az eritropoézisnek nevezett folyamat révén.
A vörösvérsejtek funkciói
Egyetlen vörösvérsejt csak 120 napig él, és ez idő alatt egymást követő feladatokat lát el
- Oxigénszállítás a tüdőből a perifériás szövetekbe.
- Összegyűjti a CO2-t a perifériás sejtekből és visszavezeti a tüdőbe.
A vörösvérsejtek hemoglobint tartalmaznak, amelynek vasheme (Fe) affinitása van az oxigénhez. Amikor oxigénmentes sejtekhez érkezik, a Fe elveszíti az O2-hez való affinitását (az O2 csökkent parciális nyomása és az alacsony PH miatt).
Leukociták (WBC-k)
A leukociták a vér sejtes összetevői, amelyeket fehérvérsejteknek (WBC-k) is neveznek. A WBC-knek van sejtmagjuk, és hiányzik belőlük a hemoglobin. A WBC-k egészséges felnőtteknél a teljes vértérfogat 1%-át alkotják. Az immunrendszer fontos részének tekintik őket. A leukociták a csontvelőben termelődnek a vérképzésnek nevezett folyamat során, és a normális WBC-szám 4 000 és 10 000 sejt/MCL18 között mozog.
A leukociták típusai és funkciója
A WBC-knek több típusa létezik, mint például a neutrofilek, az eozinofilek, a bazofilek, a limfociták (B és T) és a monociták.
Neutrofilek
A neutrofilek a csontvelőből felszabaduló WBC-k. A teljes WBC-szám 50%-át teszik ki. A neutrofil sejtekből naponta mintegy 100 milliárd termelődik, és ezeket tekintik az immunrendszer első számú sejtjeinek. Ők a fő kórokozó-ellenes immunsejtek, amelyek a fertőzés helyére vándorolnak, majd azonosítják és elpusztítják a baktériumokat és vírusokat. A neutrofilek jeleket küldenek más immunrendszeri sejtek riasztására is.
Monociták
A monociták a teljes WBC-szám 5-12%-át teszik ki. Az immunrendszer “szemetesautóinak” tekintik őket, és fontos szerepet játszanak az elhalt sejtek megtisztításában és a szövetek regenerációjában.
Eozinofilek
Az eozinofilek az összes WBC kevesebb mint 5%-át képviselik. Nagy mennyiségben találhatók meg az emésztőrendszerben. Az eozinofilek fontos szerepet játszanak a behatoló baktériumok és paraziták, például a férgek elleni küzdelemben.
Bazofilok
A basofilok a teljes WBC-szám 1%-át képviselik. Ezek a sejtek szerepet játszanak az asztmában. Serkentik a hisztamin felszabadulását, ami az asztmában fellépő gyulladáshoz és hörgőszűkülethez vezet.
Lymphocyták
A lymphocyták antitesteket termelnek, amelyek védettséget adnak a szervezetnek, ha a szervezet újra ki van téve ugyanannak a fertőzésnek. Kétféle sejttípusból áll, a T-sejtekből, amelyeknek inváziós funkciójuk van, és a B-sejtekből, amelyek a többi WBC-vel ellentétben a humorális immunitásért, azaz a keringő antitestekkel kapcsolatos immunitásért felelősek, ellentétben a sejtes immunitással. Ezek a sejtek fontos szerepet játszanak a jelenlegi vakcinák nagy részének kifejlesztésében.
A fehérvérsejtek patofiziológiája
A megemelkedett WBC-szám számos állapotot jelezhet. Fertőzés, gyulladás, trauma, terhesség, asztma, allergia, rákos megbetegedések, például leukémia, sőt agresszív gyakorlatok is eredményezhetnek emelkedett WBC-értékeket.
Az alacsony WBC-értékek viszont súlyos fertőzésekre, csontvelő-károsodásra, autoimmun betegségekre (pl.pl. szisztémás lupus erythematosus SLE) és lépszekvenciót.
Hematopoiesis
Hematopoiesis (vérsejtképződés), a vörös csontvelőben, azaz a myeloid szövetben történik.
- Az eritrociták termelődését, valamint a leukociták és a vérlemezkék képződését hormonok serkentik.
- Hemocisztoblaszt. Minden képződő elem egy közös őssejttípusból, a hemocisztoblasztból ered.
A hemocisztoblaszt kétféle leszármazottat képez:
- Lymphoid őssejt, amely limfocitákat termel
- Myeloid őssejt, amely a képződő elemek összes többi osztályát képes létrehozni.
Vörösvérsejtek kialakulása (a teljes fejlődési folyamat a hemocisztoblasztból érett RBC-vé 3-5 napot vesz igénybe).
- Anucleate – az RBC-k nem képesek fehérjéket szintetizálni, növekedni vagy osztódni.
- Élettartam – az RBC-k merevebbé válnak és 100-120 nap alatt elkezdenek töredezni, vagy szétesni.
- Elveszett RBC-k – Többé-kevésbé folyamatosan pótlódnak a vörös csontvelőben lévő hemocisztoblasztok osztódásával.
- Éretlen RBC-k – A fejlődő RBC-k sokszor osztódnak, majd hatalmas mennyiségű hemoglobint kezdenek szintetizálni.
- Retikulocita – Amikor elegendő hemoglobin halmozódott fel, a sejtmag és a legtöbb organellum kilökődik, és a sejt befelé omlik; a keletkező fiatal RBC (azaz retikulocita), mert még tartalmaz némi durva endoplazmatikus retikulumot (ER).
- Érett eritrociták – A felszabadulástól számított 2 napon belül kilökik a maradék ER-t, és teljesen működő eritrocitákká válnak.
- Erythropoietin. Az eritrociták termelődésének ütemét az eritropoetin nevű hormon szabályozza; normális esetben mindig kis mennyiségű eritropoetin kering a vérben, és a vörösvértestek viszonylag állandó ütemben képződnek.
- Az eritropoetin termelésének szabályozása. Fontos megjegyezni, hogy nem a vérben lévő vörösvértestek relatív száma szabályozza a vörösvértestek termelését; a szabályozás azon alapul, hogy képesek-e elegendő oxigént szállítani a szervezet igényeinek kielégítésére.
A fehérvérsejtek és vérlemezkék képződése
- Az emberi felnőttben a csontvelő termeli a fehérvérsejtek (azaz a granulociták) 60-70 százalékát, valamint az összes vérlemezt.
- A nyirokszövetek, különösen a tímusz, a lép és a nyirokcsomók termelik a limfocitákat (amelyek a fehérvérsejtek 20-30 százalékát teszik ki).
- A lép, a máj, a nyirokcsomók és más szervek retikuloendothelialis szövetei termelik a monocitákat (a fehérvérsejtek 4-8 százalékát).
- A vérlemezkék, amelyek inkább kis sejttöredékek, mint teljes sejtek, a csontvelő óriássejtjei (megakariociták) citoplazmájának darabjaiból keletkeznek.
- Kolóniastimuláló faktorok és interleukinok: a vörös csontvelőt leukociták termelésére ösztönzik, és a WBC-k seregét vezénylik a támadások kivédésére az érett leukociták védelmi képességének fokozásával.
- Thrombopoietin (egy hormon): felgyorsítja a vérlemezkék termelődését, de keveset tudunk arról, hogyan szabályozzák ezt a folyamatot.
Vérbetegségek
Az emberi hematológiai rendszer, azaz a vér és a csontvelő fő összetevőit, a plazmát, a vérlemezkéket, a leukocitákat és az eritrocitákat tartalmazó biológiai rendszer számos állapota van és/vagy érinti. Ez a lista csak egy példa a rendellenességekre:
- Sarlósejtes vérszegénység
- Krónikus betegség vérszegénysége
- Akut limfoblasztos leukémia
- Akut mieloid leukémia
- Myeloma multiplex
- Aplasztikus anémia
- Erythrocytosis
- Hemokromatózis
- Paraneoplasztikus szindróma
- Hiperkoagulációs zavar
- Vashiány és B12-vitamin anémia
- Leukocitózis
- Leukopénia
Többféle vérzészavar létezik. Aszerint osztályozzák őket, hogy milyen vérkomponenst érint. A vérzavarok a vérlemezkék, eritrociták, leukociták működési zavarával járhatnak. A csontvelő, a nyirokcsomók és az erek problémáival is járhatnak.
Eritrociták rendellenességei:
Az eritrociták rendellenességeit vörösvértest- és vérképzési rendellenességeknek is nevezik. Ezek a rendellenességek az O2 szállításának a tüdőből a test különböző szöveteihez történő elmaradásában nyilvánulnak meg.
Az anémiák különböző fajtáiként diagnosztizálhatók, mint például vas-refrakter vashiányos anémia (IRIDA), veleszületett szideroblasztos anémia, veleszületett dyserythropoetikus anémia, megaloblasztos anémia (beleértve a perniciózus anémiát), vashiányos anémia , hemolitikus anémia és sarlósejtes anémia. A thalasszémia, az újszülöttkori hemolitikus betegség, a szferocitózis és a hemokromatózis egyéb eritrocita rendellenességek, amelyek előfordulhatnak.
Leukocita rendellenességek:
A fehérvérsejt rendellenességek fehérvérsejt rendellenességként is ismertek. A fehérvérsejtek száma növekedhet, csökkenhet vagy meghibásodhat. A leggyakoribb WBC-rendellenességek a neutrofileknél és a limfocitáknál fordulnak elő. A monociták és az eozinofilek rendellenességei ritkábbak. A bazofil rendellenességek nagyon ritkák.
Az alacsony WBC-számra jellemző vérképzőszervi rendellenességek közé tartozik a neutropenia, a Shwachman-Diamond-szindróma és a Kostmann-szindróma . A magas WBC-számra jellemző rendellenességek közé tartozik az eozinofília és a neutrofília.
A leukocita rendellenességek leggyakoribb tünetei a gyulladások, tüdő- és fülfertőzések, bőrtályogok, szájfekélyek, parodontális betegségek és invazív gombás fertőzések.
Vérzési zavarok:
Amikor egyes, a plazmában található alvadékanyagok meghibásodnak, az olyan vérzési zavarokhoz vezet, mint a hemofília és a von Willebrand-kór
záró megjegyzések
A vér az a folyadék a szervezetünkben, amely fenntartja az életet és a létünket. Vér nélkül nem tudunk életben maradni, és mivel a vérünk támogatja minden testi működésünket, szükség van arra, hogy egészséges állapotban legyen.
- A vörösvértestek körülbelül négy hónapig élnek, majd lebomlanak, és a részeket újra felhasználják, hogy új vérsejteket hozzanak létre.
- A fehérvérsejtek a szervezetben olyanok, mint a “védők” Minden idegent, például egy szálkát, valamint a szervezetünkbe kerülő baktériumokat is leküzdenek. Egy milliliter vérre körülbelül 5000-7000 fehérvérsejt jut.
- Amikor beteg vagy, a szervezeted fokozza a fehérvérsejtek termelését, hogy leküzdje a fertőzést. Egy milliliter vérre akár 25 000 is juthat.
- A vér szállítja az összes olyan anyagot, amelyre szükségünk van ahhoz, hogy energiát kapjunk. A vér szállítja a hasnyálmirigyből származó természetes hormonokat, például az inzulint, valamint az agyból származó növekedési hormonokat is.
- Senior KR, szerkesztő. Vér: fiziológia és keringés. The Rosen Publishing Group, Inc; 2010 aug 15.
- Basu D, Kulkarni R. A vérkomponensek és előállításuk áttekintése. Indian journal of anaesthesia. 2014 Sep;58(5):529.
- Hamdan B, Diabat A. Egy kétlépcsős, több echelonból álló sztochasztikus vérellátási lánc probléma. Computers & Operations Research. 2019 Jan 1;101:130-43.
- Sharma R, Sharma S. Fiziológia, vérmennyiség. InStatPearls 2018 okt. 27. StatPearls Publishing.
- 5.0 5.1 5.2 O’Neil D. Blood Components. HUMAN BLOOD: An Introduction to Its Components and Types. 2013. Hozzáférés 2020. június 6.
- 6.0 6.1 6.2 Mathew J, Varacallo M. Fiziológia, vérplazma. InStatPearls 2019 Jan 20. StatPearls Publishing.
- Heim MU, Meyer B, Hellstern P. Ajánlások a terápiás plazma felhasználására. Current Vascular Pharmacology. 2009 Apr 1;7(2):110-9.
- Smith JE. Erythrocyte membrane: structure, function, and pathophysiology. Veterinary Pathology. 1987 Nov;24(6):471-6.
- Vasković J. Erythrocyták.Kenhub.https://www.kenhub.com/en/library/anatomy/erythrocytes. 2020. Hozzáférés: 2020. június 6.
- Kuhn V, Diederich L, Keller IV TS, Kramer CM, Lückstädt W, Panknin C, Suvorava T, Isakson BE, Kelm M, Cortese-Krott MM. Vörösvérsejtek működése és diszfunkciója: redox szabályozás, nitrogén-oxid anyagcsere, vérszegénység. Antioxidánsok & redox jelátvitel. 2017 May 1;26(13):718-42.
- Jagannathan-Bogdan M, Zon LI. Hematopoiesis. Development. 2013 Jun 15;140(12):2463-7.
- 12.0 12.1 Eldridge L. A fehérvérsejtek (WBC) típusai és funkciója. Verywell Health. https://www.verywellhealth.com/understanding-white-blood-cells-and-counts-2249217. Megjelent 2020. Hozzáférés: 2020. június 6.
- Mayadas TN, Cullere X, Lowell CA. A neutrofilek sokrétű funkciói. Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 2014 Jan 24;9:181-218.
- Karlmark K, Tacke F, Dunay I. Monociták az egészségben és a betegségben-Minireview. European Journal of Microbiology and Immunology. 2012 Jun 1;2(2):97-102.
- McBrien CN, Menzies-Gow A. Az eozinofilek biológiája és szerepük az asztmában. Frontiers in medicine. 2017 Jun 30;4:93.
- Cromheecke JL, Nguyen KT, Huston DP. A humán bazofilok biológiájának kialakulóban lévő szerepe az egészségben és a betegségben. Aktuális allergia- és asztmajelentések. 2014 Jan 1;14(1):408.
- Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012 Elérhető:https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/humoral+immunity (utolsó elérés: 2020.11.30.)
- Hoffman W, Lakkis FG, Chalasani G. B-sejtek, antitestek és más. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2016 Jan 7;11(1):137-54.
- Riley LK, Rupert J. A leukocitózisos betegek értékelése. Amerikai háziorvos. 2015 Dec 1;92(11):1004-11.
- SZERZŐ:The Editors of Encyclopaedia BritannicaCÍMVérsejtképződésKIADÓEncyclopædia BritannicaDATE PUBLISHEDMay 22, 2020Available from:https://www.britannica.com/science/blood-cell-formation ACCESS DATENOVBER 30, 2020
- Nurse lab Blood Available from:https://nurseslabs.com/blood-anatomy-physiology/ (utolsó elérés 5.2020. 7. 7.)
- Illinois rákgyógyászat Vérzavarok Elérhető:https://illinoiscancercare.com/blood-disorders/blood-disorder-types/ (utolsó elérés: 2020. 7. 11.)
- Peters M. AZ családi orvosi enciklopédia. Dorling Kindersley; 2004.
- Bostoni Gyermekkórház. Vörösvérsejt rendellenességek tünetei & Okok. http://www.childrenshospital.org/conditions-and-treatments/conditions/r/red-blood-cell-disorders/symptoms-and-causes. Hozzáférés 2020. június 7.
- A vérzészavarok típusai gyermekeknél és tizenéveseknél. Dana farber Bosten gyermekek. http://www.danafarberbostonchildrens.org/conditions/blood-disorders.aspx. Hozzáférés: 2020. június 7.
- 26.0 26.1 26.2 Fehérvérsejtes rendellenességek. Dana farber Bosten Children. http://www.danafarberbostonchildrens.org/conditions/blood-disorders/white-blood-cell-disorders.aspx. Megjelent 2020. Hozzáférés: 2020. június 7.
- Castaman G, Linari S. A von Willebrand-kór és a ritka vérzési rendellenességek diagnózisa és kezelése. Journal of clinical medicine. 2017 Apr;6(4):45.
- Science for kids Blood Elérhető:https://www.scienceforkidsclub.com/blood-facts.html (utolsó elérés: 2020.7.11.)