Kan Fizyolojisi Ders Notları (Kısım 2)

KAN FİZYOLOJİSİ
PROF. DR. DENİZ ERBAŞ NOTLARI

Kısım 2

Necdet Ersöz
Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi

Kan fizyoloji konusuna birinci kısımda giriş yaptık, burada ikinci kısım ile devam ediyoruz. Birinci kısma ulaşmak için tıklayınız.

CO₂ Transportu

-          Su + karbondioksit >>> Karbonik asid >>> Bikarbonat (%70)

-          Hemoglobin karbondioksit ile bağlanabilir (%20)

-          Karbondioksit plazmada çözünebilir (%7)

O₂ Transportu

-          Arterlerde pO₂ 95-100 mmHg

-          Venlerde pO₂ 40 mmHg

-          Hb-O₂ Saturasyonu arterlerde %100, venlerde %75

-          %25’lik O₂ dokulara salınır. Oksijen oranının düşük olduğu, gereksinimin fazla olduğu zamanlarda %75’e kadar salınabilir.

Hemoglobin

-          1 gram Hb 3,4 mg Fe²⁺ içerir.

-          100 ml’lik kanda yaklaşık 50 mg Fe²⁺ bulunur.

-          Hb-O₂ bağlanması (affinite) P₅₀ ile gösterilir. İnsanlarda P₅₀ 26 mmHg’dır.

-          2,3 DPG maddesi yoksa P₅₀ 10 mmHg olur.

-          Yüksek rakımlarda 2,3 DPG maddesi artar.

-          Myoglobin oksijen affinitesi yüksektir. P₅₀=1-2 mmHg

Enerji Kullanımı

-          Net 2 ATP kullanılır. (Katyon balansı, osmotik basınç düzenlenmesi, oksidatif hasarın inhibisyonu)

-          Plasentada fetüs kapilerleri vardır. Annelerde, plasentaya ulaşan kanda PO₂ 50 mmHg’dir. Oksijenlenme işlemi sonrasında PO₂ 30 mmHg’ya düşer.

Oksijen affinitesine etki eden faktörler:

-          Sıcaklık

-          pH

-          CO₂

-          Organik fosfatlar (2,3 DPG)

Methemoglobin

-          Demir Fe²⁺’den Fe³⁺ hâline geçerse methemoglobin oluşur.

-          Kanda normal olarak %1,5 oranında bulunur.

-          Oksijenin Fe²⁺ ile bağlanması geridönüşümsüzdür.

-          Bu durum oksijenlenme değil, oksidasyondur.

Methemoglobini Hemoglobine çeviren maddeler:

-          NADH methemoglobin redüktaz (%60 fonksiyonel)

-          Askorbik asit

-          GSH

-          NADPH methemoglobin redüktaz (sitokrom b5 redüktaz)

-          Methemoglobinin %15’ten fazla olması iskemi, %60’tan fazla olması ölüm nedenidir.

Methemoglobine neden olan farmakolojik nedenler:

-          Lokal anestetikler: benzocaine, lidocaine, prilocaine

-          Diğerleri: amylnitrile, phenytoin, chloroquine, dapsone, nitrat, nitrit, nitrohlycerin, nitroprusside, phenacetin, phenazopyridine, primaquine, quinones, sulfonamides, chlorates

-          NO ve nitröz oksid

Glikozillenmiş Hemoglobinler

-          HbA_1c en yaygın olanıdır.

-          Glikoz beta zincirlerine bağlanır.

-          Normal olarak %3-5 aralığında bulunur.

-          Kan glikoz seviyesi ve diyabet tanısı için önemli bir parametredir.

-          Diyabetiklerde HbA_1c %7,5 oranına kadar çıkar.

Eritrosit Yıkımı

-          Eritrosit yıkımından ötürü 20-30 mg kadar demir salınır.

-          %80’i eritropoez için kullanılır.

-          Eritrosit yaşam ömrü yaklaşık 120 gündür. (+-10)

-          Deformabilite, hücre şekli, membran yapısı bozulur.

-          Katyon geçirgenliği artar.

-          Dalakta glikoz eksikliği görülür.

-          Yetersiz ATP katyon imbalansına neden olabilir.

-          Eritrositlerin yüzeyi yüzey antijenlerine antikor ve başka kimyasallar bağlanması sonucu değişir.

-          Ig-G ve C₃ ile sarılı eritrositler Fc reseptörleriyle makrofajlar üzerine bağlanır ve kısmî fagositoz gerçekleşir.

Ekstravasküler Yıkım

-          Özellikle dalak makrofajları ile gerçekleşir.

-          Yaşlı eritrositler geçirgen ve dinamikliğini kaybetmiş membrana sahiptir.

-          Yıkımın %90’ ekstravaskülerdir (dalak, karaciğer, kemik iliği, histiosit)

-          %10 ise intravaskülerdir.

-          Bilirubin albümine bağlanır. Karaciğere gider. Suda çözünmez.

-          Karaciğerde bilirubin glucoronid ile reaksiyon verir. Suda çözünebilir form: direkt bilirubin

-          Safra akımına girer.

-          Bağırsakta urobilinojene çevrilir (bakteriler vasıtasıyla).

-          Dışkı ile atılır. Çok az miktarda urobilinojen kandan emilip renal yoldan atılabilir.

Kan Grupları & Transfüzyon

-          1901 yılında Karl Landsteiner A, B, O kan gruplarını keşfetti.

-          Bazı antijenler: Lutheran, Kell, Lewis, Duffy, Diego, Auberger, Dombrock, Colton…

-          A antijen: N-acetyl-galactose-amine

-          B antijen: galaktozlu

Türkiye’de kan grupları

Diğer Ülkelerde Kan Grupları

Ülke	Amerika	İngiltere	Almanya	Japonya	Çin
ABO Tipi	%	%	%	%	%
O	46	47	41	30	35
A	40	42	45	38	27
B	10	8	10	22	26
AB	4	3	4	10	12

Kan Tipleri

-          Aynı kan grubu arasında aktarıldığında reaksiyon verebilecek 48 farklı yüzey antijeni tanımlanmıştır.

Aglutininler

-          Ig G & Ig M tipleri

-          Doğumdan sonra 6-8. Aylarda görülebilir.

-          Ig M plasentedan geçemez.

Çapraz-eşleşme:

-          Slaytta donörün eritrositi ile alıcının plazması, alıcının eritrositi ile donörün plazması eşleşir.

Rh Sistemi

-          Eritrositleri Rh aglutinojeni barındıran bireyler Rh (+) olarak, olmayanlar Rh (-) olarak sınıflanır.

-          6 farklı tipi tanımlanmıştır. C, D, E, c, d, e

-          D en yaygın ve dominant olanıdır.

Kan Torbaları

-          Yaklaşık 500 ml

-          450 ml kan taşır (405-495 ml)

-          63 ml antikoagülan ve koruyucudur. (Sitrat-fosfat dektroz)

Kan nakline neden gereksinim duyarız?

-          Akut ya da kronik kan kaybı yaşayan hastaların tedavisi

-          Kan üretimi yetersiz olan hastalar

-          Kalıtımsal eritrosit defekti ya da koagülasyon bozuklukları

-          Yeterli ve güvenli bir şekilde yapılacak olan kan nakli pek çok cerrahî işlem için gereklidir.

-          Kan naklinin amacı hastanın kanında yetersiz ya da bozuk olarak görülen komponentlerin yerine sağlıklı olanların aktarılmasıyla yapılacak olan tedavidir

-          Hacim kaybını kapatmak, doku oksijenlenmesini sağlamak, homeostazisi korumak, immün yetersizliği önlemek…

Donörler

-          Hamile ve emziren anneler donör olamazlar.

-          Malarya, hepatit, HIV gibi hastalıkları olan bireyler de hastalığı taşıdıkları müddetçe donör olamazlar.

-          Pulmoner hastalıkları olan, aktif tüberküloz, enfeksiyon ya da kan yetmezliği taşıyan hastalar donör olmamalıdırlar.

-          Antibiyotik, antikonvulsant, antikoagülan, insülin, sistemik kortikosteroid, vazodilatör ve antiaritmi ilaçları kullananlar donör olmamalıdırlar.

-          İki kan alımı işlemi arasında en az 8 hafta süre olmalıdır. (Demir eksikliği gibi nedenlerden dolayı)

Sarılık (Jaundice)

-          Damar bilirubininde artmış hemoliz vardır ve bu kan sıvılarında birikir. Özellikle el ve yüzde sararma görülür.

Kernikterus

-          Artan hemoliz bilirubinin artmasına ve beyinde özellikle yenidoğanlarda miyelin yetersizliğine neden olup zeka gerilikleri meydana getirebilir. (bu maddeler kan-beyin bariyerini geçerek beyne etki eder)

-          Yetersiz sinir gelişimi söz konusudur.

Hemosiderozis

-          Dokularda demirin fazla miktarlarda birikimidir. Bu olay eritrosit yıkımı sonucunda ortaya çıkabilir. Ya da tedavi amaçlı fazla demir alımına bağlı olarak da görülebilir.

-          Desferrioksamin verilmelidir.

Aferez

-          Donör kanının alıcı için gerekli olan bölümünün alınıp ihtiyaç duyulmayan bölümünün geri verilmesi işlemidir.

Aferez tipleri

-          Lökoferez: lökosit alınır

-          Plateletferez: trombosit alınır

-          Plazmaferez: kan plazması alınır

-          Eritroferez: eritrosit alınır

Fresh Frozen Plasma (FFP)

-          Kan nakli için kullanılabilecek dondurulmuş kan plazmasıdır. Bu süreçte eritrositlerde birtakım zararlı değişikler olabilir: eritrositlerin yaşamsallığının azalması, ATP kaybı, sellüler rijidite kaybı, membran lipitlerinin kaybı, orijinal disk şeklinin bozulması, mikrovezikül formasyonu, 2,3-DPG kaybı

Konsantreler

-          Eritrositler: 1 ünitede 250 – 350 ml civarında bulunur.

-          Granülositler: Vericilerden G-CSF ya da glikokortikoid aktivasyonuyla alınır.

-          Granülosit, antibiyotiklere cevap vermeyen hastalar için gereklidir.

-          FFP, spesifik bir komponentin eksikliği veya yokluğunda izole edilmiş koagülasyon faktörünün yerine konması için gereklidir.

Kriyopresipitat:

-          Konsantre fibrinojen içerir

Anemi

-          Anemi kısaca kanın oksijen taşıma kabiliyetindeki azalmadır.

Anemi geliştiren hastalar genellikle aşağıdaki semptomlara sahiptir:

-          Kronik yorgunluk

-          Direnç kaybı

-          Nefes kısalığı

-          Taşikardi

Megaloblastik Anemi

Mikrositik Aneminin Nedenleri

-          Demir eksikliği anemisi

-          Kronik hastalık anemisi

-          Talasemi

-          Konjenital sideroblastik anemi

Normositik Aneminin Nedenleri

-          Erken demir eksikliği anemisi

-          Kronik hastalık erken anemisi

-          Kan kaybı

-          Demir, folik asit ve B vitamini kombine eksikliği

-          Renal bozukluklar

-          Hemolitik anemi (makrolitik de olabilir)

Makrolitik Aneminin Nedenleri

-          B12 vitamini eksikliği

-          Folik asit eksikliği

-          Belirli ilaçlar

-          Karaciğer hastalıkları

-          Fazla alkol alımı

-          Hipotiroidizm

-          Hemolitik anemi

-          Myelodisplastik sendromlar

Orak-Hücre Anemisi

-          Eritrositlerde anormal hemoglobinler söz konusudur.

-          Beta zincirinde bir aminoasit yanlıştır.

-          HbS içerir.

Red Cell Distribution Width (RDW)

-          Eritrosit volümündeki varyasyonu belirler.

-          %11,5-14,5 arası normaldir.

-          Aneminin değerlendirilmesinde önemlidir.

Eritroblastis Fetalis

-          Hamilelikte en yaygın Rh uyuşmazlığıdır.

-          Az miktardaki Rh (+) kan Rh (-) annenin kan dolaşımına katılır.

-          Anne Rh aglutini üretmeye başlar.

-          İlk doğumda değil, ikincisinde görülür.

-          Bu durumda anneye anti-Rh gama globülin (RhoGAM) verilir.

-          Anne-fetüs arasında ABO’dan kaynaklanan bir uyuşmazlık nadiren ciddi problem yaratır; çünkü ABO aglütininleri plasentadan geçemeyecek kadar büyüktür.

Yüksek rakıma bağlı olarak hematokrit değişiklikleri:

Nötrofiller

1.      Diürnal ritim gösterir

2.      Sabah az, akşam yüksektir.

3.      2000/mm³’ten az ise nötropenia, 500/mm³’ten az ise agranülositoz denir.

4.      Yarısı damar duvarının yanında lokalizedir.

5.      Sirkülasyonda 10 saat kalır.

6.      Kemikteki depo fazı sirkülasyon süresinin 15-20 katıdır.

7.      Pek çoğu her gün kullanılır bu yüzden günde kg başına yaklaşık 1,6 x 10⁹ hücre üretilir.

-          Sirkülasyondaki G-CSF seviyesi düşüktür. Fakat stres durumunda G-CSF seviyesi 20 katına kadar yükselebilir, bu da kandaki nötrofil sayısının ani bir yükselişine neden olabilir.

Beyaz Kan Hücresi Fizyolojisi

-          Nötrofiller ve makrofajlar fagositozda aktiftir.

-          Pek çok lökosit kapiler duvarlarından dışarı çıkabilir. (Diyapedez)

-          G-CSF nötrofil süperoksit üretimi, antikora bağlı sitotoksisite ve fagositoz için bir stimülandır.

-          M-CSF olgun makrofajları aktive eder ve makrofaj toksisitesini artırır.

Nötrofil Aktivasyonu

-          Kemoatraktanlar, toksinler, kininler

-          Sitokinler (GM-CSF, TNF alfa, IL1)

-          Kemokinler

Kemotaksi: Belirli kimyasal faktörlerin gradientine bağlı olarak belirli bir yöne doğru hücre göçüdür.

Nötrofilleri aktive eden Substanslar

-          LTB4: Kemoatraktant

-          C5a: Kemoatraktant

-          PAF: Kemoatraktant

-          Histamin

-          IFN-gamma

-          G-CSF

-          GM-CSF

-          TNF-alfa: Kemoatraktant

-          IL-8: Kemoatraktant

-          fMet-Leu-Phe: Kemoatraktant

-          Il-1

Adezyon Molekülleri

İntegrinler: CD11a,b,c/CD18

Selektinler: P-selektin, E-selektin, L-selektin

-          P-selektin hiperkoagülasyonda fazlaca salgılanır.

-          Bu nedenle akut inflamasyon trombozis ile sonuçlanır.

-          İnflamasyon sırasında P-selektin PMN, eozinofil ve monosit adezyonunu sağlar.

Adezyon moleküllerinin genetik yetersizliği

-          Glikokortikoidler E-selektin ve ICAM-1 üretimini inhibe eder.

Toll-like receptor family

-          PPR reseptörü:

-          Hücrelerin hem yüzeyinde hem içinde bulunur.

-          İlk olarak Drosophilada keşfedilmiştir.

-          Fare ve insanlarda 11 reseptör bulunmuştur.

-          TLRs 1,2,3,4,6 bakteriyi tanır.

-          TLRs 3,7,8,9 virüslere karşıdır.

-          TLRs 9 tüm hücre tipleri için ortak bir reseptör olabilir.

Yutma (Engulfing)

-          Lökosit diyapedezi venüllerde gerçekleşir. (Akciğerlerde kapilerde de gerçekleşir.)

Myeloperoksidaz

-          H2O2 +Cl- +H+ Myeloperoxidase HOCl- +H2O

-          Hipoklorik asit aminoasitle tepkime verir ve kloramin meydana getirir.

-          Kloraminler amonyak, karbondioksit, su ve aldehitlere disosiye olur.

İntrasellüler Bakteri Öldürme

Reaktif Nitrojen Türleri (RNI)

-          IFN-gama fagositozda iNOS üretimini indükler.

-          Reaktif nitrojen üretimleri bakterisidal etkilerini iron-sülfür içeren enzimleri inaktive ederek, S-nitrosilating proteinleriyle ve DNA hasarıyla gösterir.

Nötrofil Fagositozu

-          O₂ kullanımı bakteri vücuda girdiğinde 100 kata kadar artar.

-          NADPH oksidaz kullanılır.

Nötrofil Lökositozis

-          Nezle

-          Egzersiz

-          Acı

-          Cerrahî

-          Kızgınlık

-          Epinefrin

-          Kortikoid terapisi marjinasyonu inhibe eder.

-          Myeloprolifetaif hastalıklar

-          Büyüme faktörleriyle tedavi edilir: G-CSF, GM-CSF

İnfalamasyonun Sınıflandırılması

-          Calor (Sıcaklık)

-          Dolor (Ağrı)

-          Rubor (Kızarıklık)

-          Tumor (Şişlik)

-          Fonksiyon eksikliği

İnflamasyon nedir?

-          Sellüler ya da humoral proseslerle yabancı antijenin eliminasyonu inflamatuvar cevap ile ilişkilidir. İnflamatuvar cevapta sitokinler ve antikorlar ek hücrelerin sentezini ve endojen vazoaktif salınımını ve proinflamatuvar enzimatik substansları uyarır.

Monositler

Monosit Fizyolojisi

-          Hücre artıklarını ve mikropları temizler.

Eozinofiller

-          Nötrofille aynı boyutlardadır.

-          Büyük, çok sayıda sitoplazmik granülleri vardır.

-          Nükleusu 2 lobludur.

-          Toplam lökositlerin %2-5’ini meydana getirir.

-          Respiratuvar ve sindirim kanalı epitelinde fazlaca bulunur.

-          Beta1 integrin VLA-4 & VCAM-1 ile bağlanarak damar dışına çıkar.

-          Helmintik parazitik enfeksiyonlara karşı önemlidir.

-          Zayıf fagositik etkisi vardır.

-          İnflamatuvar kimyasalları yutma yeteneği vardır.

Bazofiller

-          Büyük ve az sayıda sitoplazmik granüllere sahiptir.

-          Lökositler arasında en az sayıda olanıdır. (%0,5-1)

-          Hareketli, diyapedez yapabilir, alerjik cevapta önemli rol oynar.

-          Histamin ve heparin içerir.

-          Zayıf fagositik özelliği vardır.

-          Bazofillerin fonksiyonu astım, ürtiker, alerjik rinit ve anaflaksi gibi hipersentiviteler üzerinedir.

-          Bazofillerin ana stimülatörleri Ig-E’dir.

-          Interlökin IL-3, C5-a, granülosit-makrofaj CSF bazofillerden histamin salınımına yol açar.

-          İmmün mekanizması Ig-E’ye bağlı ya da ondan bağımsız olabilir.

-          Ig-E bağımsız yolda C5a, C3a ve C4a aktivasyon sırasında oluşur.

-          Ardından C5-a reseptörleri yoluyla degranülasyon tetiklenir (mast hücreleri ve bazofil yüzeyinde)

Trombositler (Plateletler)

-          Küçük, renksiz, düzensiz şekilli kan elemanlarıdır

-          Büyük hücrelerin fragmanlarıdır

-          Kanın her milimetreküpünde yaklaşık olarak 250000 adet bulunur.

-          7-10 gün kadar yaşam ömürleri vardır.

-          Platelet Distribution Width (PDW) trombosit büyüklüklüklerini açıklar.

-          Mikrolitre başına 150000’den az platelet varsa trombositopenik vardır. Esasında 20000-50000 civarı homeostazis için yeterlidir. Pek çok birey semptom geliştirmez.

-          1 magakaryositten yaklaşık 4000 platelet üretilir.

-          Platelet üretimi trombopoietin ile stimüle edilir. Trombopoietin genelde karaciğerde sentezlenir.

-          Plateletin fonksiyonları: koagülasyon, kan akışını vazokonstrüksiyon etkenleri salgılayarak düşürmek, fibrin lifleri formasyonuna neden olmak, doku yenilenmesinde etkin rol oynamak, immün yanıtı düzenlemek.

-          Nükleusu olmamasına rağmen RNA bulundurabilir: reticulated platelet

-          Bu plateletler tüm plateletlerin yaklaşık %8-16’sıdır.

-          Trombosit granülleri elektrondan yoğun granüller ve alfa granülleridir.

Elektrondan yoğun granüller:

-          Serotonin (vazokonstrüktör)

-          Epinefrin

-          ATP, ADP

-          Ca²⁺

-          Ig-G

-          Histamin

-          Glikoproteinler

Lizozomlar

-          Beta heksosaminidaz

-          Beta glukoronidaz

-          Galaktosidaz

-          Mannosidaz

-          Aril sülfataz

-          Katepsin

-          Fruktosidaz

Membran fosfolipitleri:

-          PF-III F IX F VIII F X’i aktive eder.

-          Fosfatidilserin ve fosfatidiletanolamin membran içine lokalizedir.

-          Fosfatidilkolin membran dışındadır.

-          Aktive olmuş platelet hücre içinde kalsiyum miktarını artırır.

 Kısım 3'e geçmek için tıklayınız.