Что будет с эритроцитами если их поместить в гипотонический раствор
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА СОСТОЯНИЕ ЭРИТРОЦИТОВ
Красные кровяные тельца (эритроциты) — самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезенке. В эритроцитах содержится содержащий железо белок — гемоглобин, который обеспечивает главную функцию эритроцитов — транспорт газов, в первую очередь — кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, он имеет светло-красный цвет. В тканях кислород освобождается из связи, снова образуется гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие и небольшое количество углекислого газа[6].
У млекопитающих животных эритроциты безъядерные, а в связи с выталкиванием ядра на определенной стадии своего развития приобретают форму двояковогнутого диска, благодаря чему в 1,64 раза увеличивается их поверхность по сравнению с поверхностью шара, что создает благоприятные условия для диффузии газов через их оболочку. Поверхность эритроцитов большая и составляет 27—32 м 2 /кг массы животного [4].
Осмотическое давление – это сила, обеспечивающая переход растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированных растворов в более концентрированные. Осмотическое давление крови создается солями, глюкозой и – составляет 7—8 атм., что соответствует осмотическому давлению 0,85—0,9% раствора NaCI. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими, с меньшим осмотическим давлением — гипотоническими, а с большим—гипертоническими.
Величина осмотического давления оказывает существенное влияние на структуру и функцию клеток крови. Так, если поместить кровь в раствор небольшой степени гипотонии, то эритроциты будут только набухать и увеличиваться в размере, а в растворах с более низким осмотическим давлением она разрушается с выходом гемоглобина в плазму крови, которая приобретает прозрачный красный цвет (лаковая кровь). Это явление называется осмотическимгемолизом эритроцитов. В клинике с диагностической целью определяют максимальную и минимальную величину осмотической резистентности эритроцитов, т.е. их устойчивость к разной степени гипотонии. Гемолиз части эритроцитов может начинаться уже в 0,5-0,4–процентном растворе натрий хлорида (NaCI), а при более низкой степени гипотонии разрушаются все эритроциты.
Различают три варианта тоничности: один раствор по отношению к другому может быть изотоническим, гипертоническим и гипотоничнеским.
Изотония — равенство осмотического давления в жидких средах и тканях организма, которое обеспечивается поддержанием осмотически эквивалентных концентраций содержащихся в них веществ. Изотония — одна из важнейших физиологических констант организма, обеспечиваемых механизмами саморегуляции. Изотонический раствор — раствор, имеющий концентрацию вещества, равную внутриклеточной. Клетка, погружённая в изотонический раствор, находится в равновесном состоянии — молекулы воды диффундируют через клеточную мембрану в равном количестве внутрь и наружу, не накапливаясь и не теряясь клеткой. Отклонение осмотического давления от нормального физиологического уровня влечёт за собой нарушение обменных процессов между кровью, тканевой жидкостью и клетками организма. Сильное отклонение может нарушить структуру и целостность клеточных мембран.
Гипертонический раствор — раствор, имеющий бо́льшую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточной. При погружении клетки в гипертонический раствор, происходит её дегидратация — внутриклеточная вода выходит наружу, что приводит к высыханию и сморщиванию клетки.
Гипотонический раствор — раствор, имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей концентрацией вещества, не проникающего через мембрану. При погружении клетки в гипотонический раствор, происходит осмотическое проникновение воды внутрь клетки с развитием её гипергидратации — набухания с последующим цитолизом. Известно, что любые воздействия на организм находят свое отражение в изменениях системы крови, которая включает в себя как кроветворные органы, так и периферическую кровь. Реакция на воздействие различных агентов может колебаться в различных пределах от резко выраженного токсического до стимулирующего эффекта, а исследуемые характеристики могут как существенно отклоняться от нормы, так и не выходить за ее пределы [1].
Антигемолитическим действиям обладают 2-гидроксиламониевые соли арил-, тио- и арилсульфонилуксусной кислот. Л.Гринбер и А.М. Аллахвердиев обнаружили повышение резистентности эритроцитов после добавления формиата Na и обработки промахином.
Лекарственные препараты также были исследованы на гемолитическое действие. Н.М.Митрохин с сотрудниками исследовали вещества, применяемые в медицинской практики. Они установили, что более 70% исследованных препаратов вызывают деформацию эритроцитов. Катионы вызывают преимущественно стоматолиз клеток. Таким механизмом действия обладают димедрол, аминазин, промедола гидрохлорид и некоторые другие препараты. Анионы вызывают эхиноцитоз эритроцитов. Такое влияние характерно для всех барбитуратов, карцеина, мединала [3].
Длительное воздействие нафталина может вызвать повреждение или разрушение красных кровяных телец [1].
Что будет с эритроцитами если их поместить в гипотонический раствор
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)
Тест по теме Внутренняя среда организма
Верный ответ: Кровь
А) образована венами, артериями и капиллярами
Б) состоит из капилляров, вен, узлов
В) имеет многочисленные узлы
Г) состоит из малого и большого кругов
Д) движение жидкости обеспечивается сокращением сердечной мышцы
1) кровеносная
2) лимфатическая
Верный ответ: 12211
1) В стакане концентрация солей составляет 0,9%
2) При попадании эритроцита в гипотонический раствор (концентрация солей в растворе менее 0,9%) эритроцит разбухает и лопается из-за того, что вода начинает поступать в эритроцит; при попадании эритроцита в гипертонический раствор (концентрация солей в растворе более 0,9%) эритроцит сморщивается из-за того, что вода выходит из эритроцита и устремляется в раствор
Вода всегда стремится из области меньшего осмотического давления (меньшей концентрации солей) в область большего (большей концентрации солей)
Верный ответ: Сыворотки; Лечебной сыворотки
Осмотическая стойкость эритроцитов
Биоматериал : Кровь ЭДТА
Срок выполнения (в лаборатории) : 8 р.д.
* На сайте указан максимально возможный срок выполнения исследования. Он отражает время выполнения исследования в лаборатории и не включает время на доставку биоматериала до лаборатории. Приведенная информация носит справочный характер и не является публичной офертой. Для получения актуальной информации обратитесь в медицинский центр Исполнителя или call-центр.
Описание
Под осмотической резистентностью эритроцитов понимается их устойчивость по отношению к гипотоническим растворам натрия хлорида. Минимальная резистентность эритроцитов определяется максимальной концентрацией гипотонического раствора натрия хлорида (в серии растворов с постепенно уменьшающейся концентрацией), при которой начинается гемолиз наименее устойчивых эритроцитов, находящихся в растворе в течение 3 ч; максимальная — минимальной концентрацией гипотонического раствора натрия хлорида, вызывающего в течение 3 ч гемолиз всех эритроцитов крови, помещенных в этот раствор. Под минимальной осмотической резистентностью эритроцитов понимают максимальную концентрацию гипотонического раствора натрия хлорида, при которой начинается гемолиз наименее устойчивых эритроцитов, которые находятся в растворе 3 часа. Под максимальной осмотической резистентостью эритроцитов понимают минимальную концентрацию гипотонического раствора хлорида натрия, вызывающего в течение 3 часов гемолиз всех эритроцитов, помещенных в раствор. Максимальная осмотическая резистентность ниже 0,32 % возможна после больших кровопотерь и спленэктомии, при гемоглобинозе С, застойных желтухах, а также в некоторых случаях полицитемии. Повышение осмотической резистентности эритроцитов ниже 0,32 % характерно для талассемии и гемоглобинопатии. Минимальная осмотическая резистентность выше 0,48 % наблюдается при семейной гемолитической анемии, гемолитической анемии новорожденных и отравлении свинцом. Можно обнаружить небольшие изменения и при токсикозах, бронхопневмониях, туберкулезе, малярии, лейкемии, миелосклерозах, лимфогранулематозе, циррозе печени. Случаи расширения границ осмотической резистентности (одновременное понижение минимальной и повышение максимальной Сниженная осмотическая стойкость эритроцитов в гипотонических растворах свидетельствует об структурных дефектах мембраны эритроцита, обусловленных генами мембранных белков. В отличии от сфероцитоза при гемоглобинопатиях (талласемии и S-гемоглобинопатии) возникает относительный избыток мембраны, что ведет к увеличению осмотической стойкости клеток для гипотонического лизиса, поэтому тест позволяет проводить дифф.диагноз между наиболее частыми причинами наследственных гемолитических анемий.
Показания к назначению
Поводом для обследования будет соответствующая клиническая картина. Специфических симптомов, которые будут характерны только отклонению от нормы резистентности нет. Может присутствовать симптоматика такого характера: бледность кожных покровов; снижение веса без видимой причины;повышенная утомляемость и нарастающая слабость, что будет больше похоже на синдром хронической усталости; плохой аппетит; сонливость; обострение хронических заболеваний. При наличии клинической картины нужно обращаться к врачу. Первоначально это врач общей практики, то есть терапевт. Далее обследованием занимаются гематолог и смежные специалисты. Если диагностически будет установлено, что показатели ниже или выше допустимых, в обязательном порядке нужно проходить лечение, так как большая часть этиологических факторов представляет опасность не только для здоровья, но и для жизни пациента.
Интерпретация результатов/Информация для специалистов
Что будет с эритроцитами если их поместить в гипотонический раствор
Экспериментатор поместил эритроциты в гипотонический раствор NaCl. Как изменились количество воды и количество солей в клетке при достижении гомеостаза. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Количество воды | Количество солей |
|---|
Гипотонический раствор NaCl достигается при концентрации раствора соли в стакане менее 0,9%. Для достижения гомеостаза происходит выравнивание концентраций солей в растворе и клетке, количество солей при этом неизменно. Вследствие этого, вода за счёт пониженного осмотического давления поступает в клетку.
Экспериментатор поместил эритроциты в гипертонический раствор NaCl. Как изменились количество воды и количество солей в клетке при достижении гомеостаза. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Количество воды | Количество солей |
|---|
Гипертонический раствор NaCl достигается при концентрации раствора соли в стакане более 0,9%. Для достижения гомеостаза происходит выравнивание концентраций солей в растворе и клетке, количество солей при этом в клетке не меняется. Вследствие этого, вода за счёт повышенного осмотического давления выходит из клетки.
Экспериментатор поместил эритроциты в гипотонический раствор NaCl. Как изменились размер клетки и осмотическое давление внутри неё при опускании клетки в раствор. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Размер клетки | Осмотическое давление |
|---|
Гипотонический раствор NaCl достигается при концентрации раствора соли в стакане менее 0,9%. Концентрация солей в растворе ниже, чем в клетке, соответственно осмотическое давление гипотонического раствора ниже, чем физиологического. Вследствие этого, вода поступает в клетку и та увеличивается. При поступлении воды в клетку, концентрация солей уменьшается и осмотическое давление падает.