STŘEDNÍ ŠKOLA LOGISTIKY A CHEMIE OLOMOUC
Krev- její skupiny a darování Jan Jánský Filip Vočka 5.10.2009
Dokument obsahuje základní poznatky o krvi, krevních skupinách, výzkumu a Janu Jánském.
Jan Jánský
←←Jánského plaketa
Krev- základní poznatky
Krev- latinsky sanguis: je nejcennější tekutinou - nedá se vyrobit, nikde v přírodě se nedá načerpat, nikde se nedá koupit. Člověk člověku může krev pouze darovat. Je tekutou lidskou tkání, průměrně velký dospělý člověk má kolem 5,5 litru krve (nebo asi 1/13 své hmotnosti). Při popisování vlastností krve je vhodné držet se několika "pohledů": 1) pohled fyzikální: a. krev je tekutina, má červenou barvu, chuť má mírně nasládlou, je těžší než voda, je mírně zásaditá. Náhlá ztráta 1,5 l krve je životu nebezpečná, ale pomalou ztrátu až 2,5 l (téměř 1/2 celkového množství) mohou lidé přežít. 2) pohled chemický: a. obsahuje několik hlavních složek chemických látek - neústrojné: nejvíce je vody, určité množství solí. Ústrojné: plazmatické bílkoviny, cukry, tuky, vitaminy a obranné látky. Jména některých významných chemických látek již známe: glukóza - krevní cukr, cholesterol - krevní tuk, hemoglobin - krevní barvivo. 3) pohled biologický: a. v krevní plasmě se volně vznášejí (suspendují) 3 krevní součástky - trombocyty či krevní destičky (řádově statisíce v 1 ml), slouží k ochraně proti krvácivosti. Erytrocyty či červené krvinky (řádově miliony v 1 ml), slouží hlavně k přenášení kyslíku. Leukocyty či bílé krvinky (řádově tisíce v 1 ml), slouží k obraně těla proti bakteriím, virům aj. o těla. lidského těla
Krev je lze charakterizovat jako červenou, neprůhlednou, vazkou kapalinou, která plní několik životně důležitých funkcí. Jedná se především o: a) b) c) d) e)
Rozvod speciálních látek (hormonů, vitamínů, živin) Transport kyslíku z plic ke tkáním a oxid uhličitého od tkání do plic Zajišťování imunity -> bílé krvinky Termoregulace -> zrychlení průtoku krve Udržování homeostázy – stálého vnitřního prostředí
Krevní buňky:
Červené krvinky (erytrocyty) Počet v mm3 krve Význam Ženy: 3 800 000 – 4 800 000 Transport kyslíku a CO2 Muži: 4 300 000 – 5 300 000
Bílé krvinky (leukocyty) Počet v mm3 krve Význam 4000 – 9000 Buněčná a protilátková imunita
Krevní destičky (trombocyty) Počet v mm3 krve Význam 150 000 – 300 000 Zástava krvácení -> tvorba hemostatické zátky
Červená krvinka (vlevo), krevní destička (uprostřed) a bílá krvinka (vpravo)
Bílé krvinky Činnost bílých krvinek: Fagocytóza – Pohlcování antigenů pomocí panožek Diapedéza – Jsou schopny améboidního (měňavkovitého) pohybu -> ten jim umožňuje procházek mezi buňkami kapilární stěny. Pozitivní chemotaxe – Jsou přitahovány chemickými látkami. Podnětem mohou být: Látky uvolněné z poškozených buněk Toxiny bakterií Adheze – Mají schopnost přilnout k různým povrchům. Rozdělení leukocytů 1. Granulocyty Jsou druhem bílých krvinek se členěným jádrem, jejichž cytoplazma obsahuje barvitelná zrnéčka – granuly. Dále se dělí na: a) Neutrofilní granulocyty: Jsou nejpočetnější bílé krvinky. Představují první obrannou linii těla proti vniklým bakteriím a částečkám. Jejich funkce spočívá ve fagocytóze cizorodých látek – malých částic a bakterií – mikrofágů. Mají schopnost měnit svůj tvar a protáhnou se póry ve stěnách vlásečnic do míst ohrožených infekcí, kam jsou chemicky přitahované. Jejich granuly obsahují lysozym – enzym rozrušující povrch bakterií. Jsou špatně barvitelné. b) Eozinofilní granulocyty: Mají ve fagocytóze menší význam. Zmnožují se při alergiích a parazitálních onemocněních. V granulách také obsahují lysozym. Barví se zásaditými barvivy. c) Bazofilní granulocyty: Uplatňují se při zánětlivých a alergických procesech. Granuly obsahují heparin a histamin. Barví se zásaditými barvivy. 2. Agranulocyty Jsou druh bílých krvinek s velkým, nečleněným jádrem a ve své cytoplazmě neobsahují barvitelná grana. Dále se dělí na: a) Monocyty: Monocyty cirkulující v krvi jsou nezralé buňky, které se dostávají do některých tkání, kde se přeměňují ve volné nebo fixované fagocytující makrofágy. Nacházíme je ve tkáních jako jsou lymfatické uzliny (Kupfferovy buňky) a vazivo. Jsou roztroušeny v místech, kde hrozí infekce (plíce, vazivo, okolí trávicí trubice...) Při svém dozrávání v makrofágy zvětšují až pětinásobně svůj průměr. Zabraňují růstu nádorů, výrazně ovlivňují krvetvorbu, pro tělo představují jednu z nejúčinnějších nespecifických obran mechanismu. Soustava fagocytujících makrofágů, nacházejících se ve tkáních se nazývá retikuloendoteliární soustava. Vyskytují se pouze u savců. b) Lymfocyty: Jsou druhou nejpočetnější skupinou leukocytů. Mají centrální význam v imunitním systému organismu. Vznikají v kostní dřeni. Mají schopnost tvořit protilátky nebo vyvolávat jejich tvorbu. Jsou přítomné i v lymfě a lymfatických uzlinách. Dále se dělí do dvou typů: aa) B-lymfocyty: Zajišťují látkovou = humorální imunitu. Při setkání s antigenem produkují protilátky, které se na antigen cizorodé buňky naváží a takto označené buňky jsou fagocytovány. bb) T-lymfocyty: Mají za úkol zajišťovat buněčnou imunitu proti cizorodým buňkám (mikroorganismům, transplantátům, nádorovým buňkám, buňkám napadených viry). Na svém povrchu mají receptory, na které se cizorodé buňky váží svými antigeny.
Červené krvinky Červené krvinky jsou nejspecializovanější, nepravé, bezjaderné buňky bez organel, které nemají dělící schopnost. U všech savců jsou kruhovité ve tvaru dvojdutého kotouče. Jejich specifickým tvarem (až o 1/3 větší povrch než koule) je umožněno lepší vázání kyslíku na červené krevní barvivo – hemoglobin. Průměr červené krvinky se pohybuje kolem 7,2 µm. Červené krvinky jsou nejpočetnější složkou krve. Jejich počet je u mužů a žen různý. Pohlavní rozdíly jsou dány vlivem pohlavních hormonů (testosteronu a estrogenu) na erytropoetin. U novorozenců je počet vyšší, protože přenos plynů přes placentu je obtížnější. Rozpad ČK po narození je u novorozenců často spojen s novorozeneckou žloutenkou. Muži: 5 000 000 – 5 500 000 / 1mm3 krve Ženy: 4 800 000 / 1mm3 krve Novorozenci: 7 500 000 / 1mm3 krve Funkce červených krvinek a) Transport dýchacích plynů – kyslíku (z plic ke tkáním) a oxidu uhličitého (z tkání do plic). b) Udržování stálého pH krve Stavba a chemické složení červených krvinek Povrch červených krvinek je určen buněčnou membránou, která se skládá z lipidové dvojvrstvy a asymetricky uspořádaných bílkovin. Bílkoviny buněčné membrány (membránový skelet) umožňuje deformaci červených krvinek při průchodu kapilárami. Hlavní stavební složkou erytrocytů je červené barvivo - hemoglobin - který tvoří 95% sušiny. Hemoglobin patří mezi dýchací pigmenty a skládá se ze dvou složek: a) Globin – složka bílkovinné povahy b) Hem – barevná skupina obsahující kationt železa Fe2+ <-> Fe3+ HbO2 Oxyhemoglobin Reverzibilní vazba HbCO2 Karboxyhemoglobin Reverzibilní vazba HbCO Karbaminohemoglobin Irrevezibilní vazba Tvorba červených krvinek: erytropoéza Krvetvorba představuje složitý proces proces, při kterém se v určitých orgánech lidského těla tvoří buněčné krevní elementy – krvinky a krevní destičky. Červené krvinky se během embryonálního vývoje (2. - 3. týden) tvoří na povrchu žloutkového vaku v tzv. krevních ostrůvcích. Po narození je krvetvorba lokalizována do 5. roku v kostní dřeni všech kostí. V dospělosti jsou červené krvinky vytvářeny pouze v proximálních částech dlouhých kostí a v axiálním skeletu z nediferencovaných buněk mitózou nezralých erytrocytů.
Krevní destičky: Nejmenší, bezjaderné fragmenty krve s ozubeným okrajem, které vedou k vytváření krevních sraženin. Jejich velikost v průměru činí 2 – 4.0 µn. Vznikají v červené kostní dřeni jako odštěpky velkých buněk – megakaryocytů. Krevní destičky v podstatě nejsou buňky, ale pouze odštěpky buněk. Jejich životnost je přibližně 12 dní. Normální počet krevních destiček se pohybuje kolem 120 000 – 400 000 / mm3 krve. Nedostatek krevních destiček v krvi je zapříčiněn nízkým obsahem imunoglobulinu a vitamínem B12. Trombocytóza – zvýšené množství krevních destiček -> způsobuje srážlivost Trombocytopenie – snížené množství -> krvácivost Trombocytopatie – poškozené trombocyty
Funkce destiček při srážení krve a) Primární agregace – Krevní destičky se váží na kolagen, který je obnažen při poranění cévy a zároveň jsou aktivovány trombinem. Aktivní trombocyty se v přítomnosti fibrinogenu shlukují a vytváří bílý trombus (zátku). b) Sekundární agregace – Je způsobena uvolňování obsahu svých granul. Je započata hemokoagulace, na jejímž konci je vytvořena síť, která zpevňuje rozpadlé destičky -> vytváří se červený trombus (konečná krevní sraženina).
Krevní plazma Složení kravní plazmy (ve stručnosti):
1. Voda – 91% 2. Organické látky – 8% a) plazmatické bílkoviny – zajišťuji koloidně osmotický tlak -> schopnost poutat vodu bílkovinami b) glukóza – zdroj energie pro nervovou soustavu c) dusíkaté látky – při rozkladu bílkovin vzniká NH4 -> vznik močoviny v ledvinách d) vitamíny, hormony 3. Anorganické látky – 1% a) Soli – udržují stálý osmotický tlak (stálý objem vody), zajišťují stálé, slabě zásadité pH 7,4 (možná odchylka 0,05) – při odchylce vyšší než 0,4 nastává smrt b) Fyziologický roztok – urychluje krvetvorbu, doplňuje soli -> aby byl roztok NaCl stále mezi 0,9% Hematokrit
Je to poměr krevní plazmy a červených krvinek.
Srážení krve- hemokoagulace Srážení krve je přirozeným procesem důležitým k zachování života a zdraví organismu, slouží také jako ochrana proti infekci.
Průběh hemokoagulace 1. Poraněná céva se stává smáčivou. Z poškozených buněk se uvolňuje obsah -> krevní destičky se rozpadají a uvolňují enzym trombokinázu. 2. Plazmatická bílkovina protrombin se působením trombokinázy a vápenatých iontů Ca2+ mění na aktivní trombin. 3. Trombin způsobí přeměnu plazmatické bílkoviny fibrinogenu na nerozpustnou vláknitou hmotu fibrin. 4. Fibrinová vlákna vytvoří síť, která zakryje otevřenou část cévy a brání úniku krevních tělísek. 5. Vytvoří se krevní koláč, jehož smrštěním se vytlačí zbytek plazmy bez fibrinogenu, krevní sérum. 6. Po ukončení děje nabývají převahy protisrážlivé látky (heparin, plazmin), které zabraňují tvorbě sraženin. Patogenní tvorba sraženin se nazývá trombóza.
Onemocnění krve:
Leukémie: Je považována za nejzávažnější onemocnění krve. Jedná se o rakovinné onemocnění, pro které je charakteristická nekontrolovaná tvorba bílých krvinek, kdy se jejich množství zvyšuje až 60krát. Vznikající bílé krvinky jsou nezralé a neschopné bránit se infekcím. Smrt může způsobit právě nedostatečná funkčnost imunitního systému. V některých případech může pomoci transplantace kostní dřeně, jindy probíhá léčba cytostatiky. Neškodně se počet leukocytů zvětšuje při zvýšených obranných reakcích imunitního systému.
Hemofilie: Při hemofilii se krev sráží velmi pomalu, nebo dokonce se nesráží vůbec. Ve složkách krve není přítomen některý z protisrážlivých faktorů. Hemofilie je onemocnění dědičné. Gen způsobující hemofilii je přítomen v genetické výbavě žen (na chromozomu X). Léčba probíhá dodáváním chybějícího koagulačního faktoru.
Anémie (chudokrevnost): Je charakteristická sníženým počtem červených krvinek a normální koncentrace hemoglobinu. Schopnost krve přenášet kyslík je snížena, což se projevuje zvýšenou únavou a dušností. Může vznikat z různých příčin, při její léčbě mnohdy stačí dodávat tělu léky obsahující železo, vitamín B12. V těžkých případech se provádí krevní transfúze.
Nízký krevní tlak (hypotenze): O nízkém tlaku lze hovořit, pokud jsou jeho hodnoty v klidovém stavu pod 90 / 60 mm Hg. Příznaky hypotenze jsou závratě, studené nohy, častá únava, potíže při změnách poloh, snížená schopnost koncentrace. K hypotenzi máme vrozené dispozice, může být ovšem také způsobena některými léky či onemocněními (cukrovka, snížená funkce štítné žlázy…).
Vysoký krevní tlak (hypertenze): Hodnoty vyšší než 160 / 90 mm Hg lze považovat za vysoký krevní tlak. Hypertenze je závažná choroba, která nepříznivě působí na srdce, mozkové cévy a jiné orgány. Patří mezi nejčastější choroby srdce a krevního oběhu. Příčiny mohou být různé – zvýšení napětí hladkých svalů ve stěně arteriol nebo i jiná choroba (např. arterioskleróza). Krevní tlak se zvyšuje ve stáří, kdy ubývá pružnost stěn artérií a zvyšuje se tam jejich odpor.
Jan Jánský rozvitý životopis vědce Prof. MUDr. Jan Janský (3. dubna 1873, Praha – 8. září 1921, Černošice) byl český neurolog a psychiatr, objevitel čtyř základních krevních skupin. Jan Janský se narodil v Praze na Smíchově v rodině obchodníka a vystudoval v roce 1892 proslulé smíchovské gymnázium, tehdy akademické. Po maturitě pak pokračoval ve studiích lékařství na lékařské fakultě Karlovy univerzity v Praze, kterou absolvoval v roce 1898. Po promoci nastoupil jako asistent u profesora Kuffnera, posléze jako lékař na psychiatrickou kliniku v Praze. Ve svých pracích se ukázal jako bystrý pozorovatel a kritický posuzovatel. Navazoval na tradici české psychiatrie, která tehdy stavěla na výsledcích získaných vyšetřovacími metodami somatické medicíny. Vedle vědecké a didaktické činnosti se uplatnil i mimo kliniku. Byl soudním znalcem z psychiatrie a jeho posudky přispívaly k vážnosti oboru u soudu. Měl přímou a srdečnou povahu, měl rád život s jeho radostmi a zábavami, byl znám živým a osobitým smyslem pro humor. V roce 1914 se Jan Janský stal profesorem pražské České univerzity a zástupcem přednosty psychiatrické kliniky, ve stejném roce, kdy vypukla 1. světová válka. Během první světové války sloužil dva roky jako lékař na frontě, a teprve v roce 1916 po prodělaném po srdečním infarktu byl služby zproštěn a vrátil se do vlasti. Po skončení první světové války Jan Janský nastoupil na místo přednosty neuropsychiatrického oddělení Vojenské nemocnice v Praze. Tři roky nato, 8. září roku 1921 v Černošicích nedaleko Prahy zemřel na následky anginy pectoris. Pamětní deska je umístěna v Černošicích na čp. 357. Jako psychiatr se Jan Janský od počátku své lékařské praxe zabýval vztahem mezi aglutinací (shlukováním) krve a duševní nemocí - po několikaletém výzkumu pak dospěl k poznání, že tento vztah neexistuje, tedy že srážení krve nelze dávat do nijaké souvislosti s duševním onemocněním člověka - vzniklo vědecké pojednání. Referát o svém poznatku učiněném na 3160 „bláznech“, že totiž lidskou krev – ať člověka zdravého nebo duševně nemocného – lze podle určitých rozdílů v některých vlastnostech krvinek rozdělit do 4 základních skupin, přednesl v listopadu 1906 ve Spolku českých lékařů. V roce 1907 práci uveřejnil ve Sborníku klinickém pod názvem „Haematologická studie u psychotiků“. Jako víceméně vedlejší produkt své výzkumné činnosti Jan Janský popsal čtyři základní krevní skupiny (neoznačil tak, jak je tomu dnes, tedy A, B, AB a 0, ale přiřadil jim římské číslice I., II., III., IV.). Tento zásadní objev však nebyl oceněn - Jan Jánský se sám výzkumu krve dále nevěnuje. Označení krevních skupin jako A, B, AB a 0 bylo zavedeno až ve třicátých letech 20. století. Důležité pro další osud práce však bylo, že obsahovala poměrně rozsáhlé francouzské resumé. Byl tedy jedním z prvních, kdo popsal dělení lidské krve do čtyř základních typů (první byl v roku 1901 rakouský biolog a fyzik Karl Landsteiner, nositel Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu, který skupiny označil jako A, B a C - dnešní 0). Vídeňský patolog K. Landsteiner (1873 – 1921) v roce 1901 napsal práci „O projevech aglutinace normální lidské krve“. Autor již rok předtím prohlásil, že „krevní sérum normálního člověka je často schopno shlukovat červené krvinky jiného zdravého jedince“. Ve snaze tento jev vysvětlit odebral krev sobě a 21 kolegům a zjišťoval reakci každého vzorku krvinek na každý vzorek séra. Ve zmíněné práci pak prezentoval výsledek – existenci 3 krevních skupin. Za dva roky na jeho popud kolegové Decastello a Sturli objevili skupinu čtvrtou, nejvzácnější, v původních vzorcích chybějící. Landsteiner za svůj objev dostal v roce 1930 Nobelovu cenu. Ke stejným závěrům dospěl v roce 1907 Jan Janský, který také prokázal existenci čtvrté krevní skupiny – nyní AB, navíc však provedl správnou klasifikaci skupin. Zabýval se dlouho a soustavně studiem některých krevních vlastností u svých nemocných. O Landsteinerovi a jeho práci Janský nic nevěděl. Landsteiner ve své souborné
práci v 1910 Janského ostatně také necitoval. Objev, který otevřel cestu k dalšímu studiu vlastností krvinek a odkrývání nových krvinkových znaků, nebyl v době vzniku plně doceněn. Jako psychiatr se Janský od začátku své lékařské praxe zabýval (hypotetickým) vztahem mezi aglutinací krve a duševní nemocí. Jeho objev tak byl víceméně vedlejším produktem výzkumné činnosti. Svědčí o tom i jeho vlastní vyjádření: „Systematické naše vyšetřování – byť k účelům psychiatrickým nepřineslo žádný cennější praktický užitek – objevilo pozoruhodná, dosud nikdy neuvedená fakta“ (1907). Výzkumu krve se Janský dále nevěnoval, základem jeho činnosti zůstala psychiatrie, prováděl i mnohé výzkumy neurologické, například zkoumal intenzívně problematiku mozkomíšního moku. V roce 1910 Američan W.L. Moss dosáhl stejných výsledků, ale o Janského práci se dozvěděl až po dokončení své vlastní. A svoji práci o toto sdělení doplnil, s tím, že uznal Janského prioritu správné klasifikace. V Americe se tak stal Janský na čas skutečným objevitelem krevních skupin. V roce 1921 americká lékařská komise uznala Jánského prvenství v objevu krevních skupin (Janský byl upřednostněn před rakouským lékařem K. Landsteinerem). Jeho systém byl obecně uznán a poměrně dlouhou dobu byl také jediným podkladem pro zajišťování bezpečných podmínek pro krevní transfuzi. Vědecká i odborná úroveň celé Janského práce byla nepochybně vysoká. Je obdivuhodné, jak klinik vyhmátl podstatné a tehdy zcela nově se rozvíjející teoretické poznatky. Znamenité byly jeho metodické postupy, skutečnost, že si všiml nového poznatku, který ležel mimo hlavní proud jeho zájmu. A že poznatek utřídil do klasifikace, která platí dodnes. Janského práci poznamenala skutečnost, že zemřel v poměrně mladém věku a léta již trpěl těžkou nemocí. Jan Janský byl propagátorem dárcovství krve. Na jeho počest je dobrovolným dárcům krve v České republice a na Slovensku udělována Medaile prof. MUDr. Jana Janského.
Fotogalerie: Jan Jánský- vědec, lékař a pilot
Krevní skupiny:
Krevní skupina nebo přesněji krevní typ je popis vlastností červených krvinek jedince, resp. sacharidů a bílkovin na jejich buněčné membráně. Dvě nejdůležitější klasifikace pro popis lidských krevních skupin jsou AB0 a Rhesus faktor (Rh faktor). Je ale známo dalších zhruba 50 systémů krevních typů. Většina z nich jsou mnohem méně obvyklé než AB0 a Rh. Krevní skupina je určena antigeny na povrchu červených krvinek. Některé z antigenů jsou čisté bílkoviny, jiné jsou tvořeny bílkovinami s polysacharidy. Nepřítomnost některého z těchto znaků vede k přirozené produkci příslušných protilátek (viz níže). Krevní transfúze neidentické krevní skupiny by vedla k okamžité imunologické reakci a shlukování a rozpadu krvinek darované krve. Darovaná krev by byla organismem odmítnuta a výsledný produkt chemické reakce by způsobil akutní zdravotní problémy, které by mohly vést až k hemolytické anémii, selhání ledvin, šoku a smrti. Nejvýznamnější kritérium pro dělení krve do skupin je tzv. systém AB0. Lidská krev se dělí podle přítomnosti antigenů A a B: • • • •
krev typu A, která obsahuje antigen A a protilátky anti-B krev typu B, která obsahuje antigen B a protilátky anti-A krev typu AB, která obsahuje antigeny A i B a neobsahuje protilátky anti-A ani anti-B krev typu 0, která neobsahuje antigeny A ani B a obsahuje protilátky anti-A i anti-B
Na světě je nejčastější krevní typ 0, ale v některých oblastech (například ve Švédsku a Norsku, ale také v České republice) je nejběžnější typ A. Typ AB je nejméně častý. Jsou popsána určitá regionální a rasová rozdělení lidské krve podle přítomnosti antigenů AB0 (např.[1]). Zdroj [2] uvádí tento podíl krevních skupin: 45 % populace má skupinu A, 30–35 % skupinu 0, 15–20 % skupinu B a 5–7 % populace má krevní skupinu AB. Zdroj: Wikipedia Moje-krev.cz Krev.navajo.cz Foto: google.cz
Tisk- Městská knihovna Olomouc Editor- Filip Vočka Rok- 2009
