Физико-химические свойства крови

1. Вязкость крови - обусловлена наличием в ней белков и форменных элементов. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость плазмы будет равна 1,7 - 2,2, а вязкость цельной крови около 5,1. Сгущению крови, т.е. повышению её вязкости способствует потеря жидкости, например, при неукротимой рвоте, диарее, обширных ожогах, усиленной физической работе (жидкость удаляется с потом), а также употребление мясной пищи (мясо - белковый продукт, а повышение содержания в крови белка ведёт к повышению вязкости крови). Повышение вязкости вызывает затруднение работы сердца и замедляет кровоток.

2. Относительная плотность (удельный вес) крови - зависит от количества эритроцитов, содержания в них гемоглобина и белкового состава плазмы крови. Относительная плотность крови взрослого человека равна 1050 - 1060, а плазмы 1029 - 1034. У новорожденных она составляет 1060 - 1080, т.е. несколько выше, чем у взрослых, а у мужчин - 1057 т. е. выше, чем у женщин - 1053, что объясняется неодинаковым содержанием в крови эритроцитов. Снижению удельного веса крови способствует белковое голодание (когда человек употребляет в основном жирную и углеводную пищу), а также анемия (снижение количества гемоглобина и эритроцитов).

3. Осмотическое давление - зависит в основном от растворённых в крови и тканях минеральных солей (NaCl и др.). Оно характеризуется постоянством и равно 7,6 - 8,1 атм. Благодаря этому вода равномерно распределяется между клетками и тканями. По величине осмотического давления в сравнении с осмотическим давлением крови различают следующие растворы:

а) Солевой раствор, имеющий равное с кровью осмотическое давление, называется изотоническим (физиологическим). Примером такого раствора является  0,9 % раствор NaCl, который переливают при кровопотерях, интоксикациях, используют в качестве растворителя многих лекарственных веществ для внутривенного введения.

б) Солевой раствор с более высоким осмотическим давлением, чем в плазме крови называется гипертоническим. Например, 9 % раствор NaCl - его можно использовать только для наружного применения и ни в коем случае для внутривенного, так как при этом из-за стремления разбавить высокую концентрацию солей в крови и межклеточной жидкости, вода выйдет из клеток, и они сморщатся.

в) Солевой раствор с более низким осмотическим давлением, чем в крови и тканях, называется гипотоническим, например 0,3 % раствор NaCl. Эритроциты, помещённые в такой раствор, набухают, в результате перехода в них воды, так как осмотическое давление в эритроцитах будет выше, чем в таком растворе.

4. Онкотическое давление - обусловлено содержащимися в плазме крови белками-альбуминами, которые обладают гидрофильностью, т. е. способностью притягивать к себе воду. Благодаря этому жидкость удерживается в сосудистом русле. Величина онкотического давления колеблется в пределах 25 - 30 мм. рт. ст.

5. Реакция крови - определяется концентрацией ионов водорода. В норме она слабощелочная. Водородный показатель рН для венозной крови равен 7,36; для артериальной - 7,4. Только в этих пределах могут активно работать ферментные системы клеток. Поэтому в норме рН крови всегда сохраняется на постоянном уровне, несмотря на беспрерывное поступление в кровь кислых и щелочных продуктов обмена. Поддержание постоянства кислотно-основного состояния (КОС) обеспечивается буферными системами крови. Существуют карбонатная, фосфатная, гемоглобиновая буферные системы и буферная система белков плазмы. В качестве примера рассмотрим действие карбонатной буферной системы, состоящей из угольной кислоты Н2 СО3 и гидрокарбоната Na:

 

2NaОН +          Н2СО3                                           Na2СО3 + 2Н2О

щелочной продукт                                                              нейтральная среда

обмена

 

Н Cl +                   NaНСО3                                  Na Cl  +     Н2СО3

кислый продукт                                                                  нейтральная среда

обмена                                                                                                        

                                                                                                     

Таким образом, значение буферных систем заключается в том, что они

нейтрализуют поступающие в кровь кислые и щелочные продукты обмена, препятствуя сдвигу рН в ту или другую сторону. Сохранению постоянства КОС способствует также деятельность некоторых органов. Так, через лёгкие удаляется избыток углекислоты при её накоплении в крови. Важную роль в этом процессе играют и почки. При накоплении в организме кислых соединений почки задерживают основные и выделяют кислые соли, а при накоплении основных соединений они, наоборот, задерживают кислые и выделяют основные соли. При некоторых заболеваниях наблюдается сдвиг реакции крови в кислую сторону - ацидоз (сопровождается накоплением ионов Н+) или в щелочную - алкалоз (накаливаются ионы ОН-), что ведёт к гибели организма, так как прежде всего отражается на активности ферментов, без которых невозможен нормальный ход реакций.

 

Состав плазмы крови

Плазма - это жидкая часть крови. Она обеспечивает постоянство ОЦК (объёма циркулирующей крови) и КОС (кислотно-основное состояние), а также участвует в переносе различных веществ. Сыворотка крови в отличие от плазмы не содержит фибриноген и не свёртывается. В состав плазмы входят вода (90 - 92 %) и сухой остаток (8 - 10 %). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ.

 

Неорганические вещества плазмы

Составляют всего 1 %  и представлены минеральными солями. В основном это хлориды, сульфаты, фосфаты и карбонаты Na, К, Са, Мg, Li. Значение минеральных солей заключается в поддержании осмотического давления. Кроме того, каждый из ионов, входящих в состав минеральных солей, выполняет специфические функции. Например, Са  необходим для сокращения мышц и свёртывания крови; разность концентрации К  и Na  внутри клетки и на её поверхности создаёт мембранный потенциал, который лежит в основе нервного и мышечного возбуждения; ионы СО3  и РО4 создают фосфатную и карбонатную буферные системы т. д.

 

Органические вещества плазмы

1. Белки плазмы - их общее количество 65-85 г/л.

Различают следующие группы белков:

а) Альбумины (45 - 68 г/л) образуются в печени. Их функции: являются строительным материалом, обеспечивают онкотическое давление крови, а также участвуют в транспорте жирных кислот, лекарственных веществ и др.

б) Глобулины - грубодисперестные белки (20 - 35 г/л), среди них различают фракции: α1 (3-5 %), α2 (7-9 %), β (7,5-12 %), γ-глобулины

(12-20 %).

α-глобулины участвуют в связывании гормонов, β-глобулины - в транспорте липидов и полисахаридов, γ-глобулины - в иммунных реакциях, поэтому их количество повышается при острых и хронических воспалительных заболеваниях, злокачественных опухолях, инфаркте миокарда.

в) Фибриноген (2 - 4 г/л) образуется в печени и необходим для свёртывания крови. Его количество может повышаться после хирургических операций, ожогов.

г) СРБ (с-реактивный белок) в норме отрицателен. Появляется в крови при острых инфекционных заболеваниях (пневмониях и др.), инфаркте миокарда, ревматическом процессе, иммунодефицитных состояниях.

2. Небелковые азотсодержащие соединения - это продукты белкового обмена (так называемый остаточный азот), который подлежит выведению из организма. К ним относятся аминокислоты, креатин, креатинин, мочевая кислота и др. Половина остаточного азота приходится на долю мочевины, содержание которой в норме составляет 2,5 - 8,33 ммоль/л. Содержание остаточного азота резко возрастает при нарушении функции почек, выводящих эти вещества из организма.

3. Пигментные соединения - билирубин. Он является продуктом распада гемоглобина в печени и выводится с желчью. В норме содержание билирубина в крови 7,5 - 20,5 мкмоль/л и повышается при повреждении печёночных клеток воспалительного или токсического характера, желтухах, малярии, закупорке желчных протоков, гемолитических заболеваниях.

4. Безазотистые органические соединения - это нейтральные жиры, липиды холестерин, жирные и желчные кислоты, глюкоза.

Холестерин необходим для синтеза стероидных гормонов и желчных кислот (гликохолевая, таурохолевая). Количество холестерина в норме составляет 3,6 - 6,7 ммоль/л и может повышаться при нарушениях жирового обмена и атеросклерозе.

Глюкоза - энергетический материал, её количество в крови в норме составляет до 5,55 ммоль/л. Повышение уровня глюкозы в крови называется гипергликемия. Она может наблюдаться при сахарном диабете, а также при употреблении большого количества сладкого - алиментарная (пищевая) гипергликемия.

5. Ферменты - участвуют в обменных процессах. Наиболее важные из них:

а) АЛТ (аланинаминотрансфераза) - показатель работы печени, повышается при желтухах, болезни Боткина.

б) АСТ (аспартатаминотрансфераза) - повышается при сердечной патологии, инфаркте миокарда.

в) α-амилаза (диастаза) - фермент, содержащийся в слюне и панкреатическом соке. Его количество повышается при заболеваниях поджелудочной железы (панкреатитах) и паротитах.

г) Протромбин и профибринолизин - предшественники ферментов тромбина (участвует в свёртывании крови) и фибринолизина (участвует в растворении кровяных сгустков). Повышаются при инфарктах, тромбофлебитах.

6. Гормоны - АКТГ, вазопрессин, альдостерон, инсулин и др. Их количество может повышаться или понижаться при различных эндокринных заболеваниях.

7. Витамины - А, В1, В 2, В 12, С, Д, Е и др.

 

  

 

 

Лекция

 

Тема: «Кровь»

 

1. Эритроциты.

2. СОЭ.

3. Гемоглобин.

4. Лейкоциты.

5. Количество лейкоцитов. Лейкоцитарная формула

 

Эритроциты (Er)

 

или красные кровяные тельца. Лишены ядра и содержат дыхательный пигмент - гемоглобин. Эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков. Это делает их способными к обратимой деформации, что даёт возможность проходить через стенки сосудов. Кроме того, благодаря двояковогнутой форме и отсутствию ядра увеличивается площадь их поверхности, что позволяет эритроцитам связывать значительное количество гемоглобина, ферментов и других веществ.

 

Функции эритроцитов

а) дыхательная - перенос О2 и СО2 за счёт содержащегося внутри эритроцитов дыхательного пигмента гемоглобина;

б) ферментативная - эритроциты переносят ферменты;

в) защитная - способны связывать токсические вещества;

г) питательная - транспортируют аминокислоты от ЖКТ к органам и тканям;

д) принимают участие в свёртывании крови т. к. содержат белковые факторы свёртываемости;

е) поддерживают постоянство рН крови - за счёт гемоглобинового буфера.

 

Гемолиз

это разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую среду. Различают следующие виды гемолиза:

а) Механический - при размозжении тканей, при встряхивании пробирки с кровью (оболочки эритроцитов разрушаются);

б) Химический - под влиянием кислот, щелочей, спиртов, при вдыхании паров летучих веществ (хлороформа, бензола и др.);

в) Осмотический - при помещении эритроцитов в гипотонический раствор;

г) Термический - при ожогах, при замораживании или нагревании крови;

д) Электрический - при поражении электрическим током;

е) Биологический - под влиянием змеиного или грибного ядов.

 

Образование и разрушение эритроцитов, их количество

 

Образуются эритроциты в ткани красного костного мозга. Их

предшественниками являются ретикулоциты, содержание которых в циркулирующей крови составляет 2 - 12 %, причём повышение количества ретикулоцитов является нормальной реакцией на кровопотерю. Продолжительность жизни эритроцитов не превышает 120 - 130 дней. Разрушение старых эритроцитов происходит в печени и селезёнке.

Нормальное количество эритроцитов для женщин: 3,5 - 4,5 х 10 /л

(3,5 - 4,5 млн. в 1 мм  крови); для мужчин: 4 - 5,1 х 10 /л;

для новорождённых: 6 - 8 х 10 /л; для стариков: 4 х 10 /л.

Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитоз. Он наблюдается как компенсаторная реакция у жителей высокогорья, а также при физических и эмоциональных нагрузках, потере жидкости (ожоги, рвота, понос, чрезмерное потоотделение).

Снижение количества эритроцитов и гемоглобина в крови называется анемия (малокровие). Различают 3 основных вида анемий:

а) Постгеморрагические - возникают вследствие кровопотери;

б) Гемопоэтические (дефицитные) - развиваются в результате нарушения гемопоэза (кроветворения) при недостатке железа, vit В12 и фолиевой кислоты (vit Вс).

в) Гемолитические - вследствие повышенного гемолиза (разрушения эритроцитов) под действием токсинов, при переливании несовместимой крови, резус-конфликте матери и плода.

 

СОЭ

СОЭ (РОЭ) - это скорость (реакция) оседания эритроцитов. СОЭ зависит от свойств белков плазмы - глобулинов, которые вызывают как бы склеивание эритроцитов в виде столбика монет. СОЭ исследуют с помощью аппарата Панченкова, который состоит из штатива со стеклянными капиллярами, градуированными от 0 мм (сверху) до 100 мм (снизу). Капилляр заполняют разведённой 1:4 цитратной кровью (5 % раствор цитрата Nа предотвращает свёртывание крови), и помещают в штатив на 1 час. После этого измеряют в мм слой плазмы над осевшими клетками крови. В норме СОЭ составляет для женщин 2 - 15 мм/ч, для мужчин 1 - 10 мм/ч, для детей 1 - 8 мм/ч, для стариков 10 - 30 мм/ч. Повышение СОЭ наблюдается при инфекционных заболеваниях и воспалительных процессах, инфаркте миокарда (на 2-ые сутки), злокачественных новообразованиях, менструации и беременности, что связано с изменением свойств плазменных белков.

    

3. Гемоглобин (Нв)

это дыхательный пигмент, находящийся в эритроцитах. Он представляет собой комплексное соединение, состоящее из белка глобина и 4-х молекул гема (небелковая часть). Гем является активной группой гемоглобина и содержит атом железа, к которому может присоединяться О2 и СО2.

 

Функции гемоглобина

1) Выполняет роль переносчика О2 от лёгких к тканям и СО2 из тканей

к органам дыхания.

2) Гемоглобин придаёт эритроцитам и всей крови красный цвет.

3) Обладает буферными свойствами и принимает участие в поддержании постоянства рН крови.

 

Образование и разрушение гемоглобина, его количество

 

Гемоглобин синтезируется в клетках красного костного мозга и для нормального его образования необходимо достаточное поступление железа с пищей.

В норме у женщин в крови содержится 115 - 145 г/л гемоглобина, у мужчин:

132 - 164 г/л, у детей: 120 - 180 г/л и больше (это связано с большой интенсивностью у них окислительно-восстановительных процессов, для которых необходим кислород).

Разрушение гемоглобина осуществляется в клетках печени и селезёнки, причём продуктами распада Нв являются 2 железосодержащих пигмента - гемосидерин и ферритин, а также не содержащий железо желчный пигмент билирубин. Попадая вместе с желчью в кишечник, под влиянием ферментов кишечного сока билирубин превращается в стеркобилин (окрашивает каловые массы) а, попадая с кровью в почки, превращается в уробилин (обусловливает окраску мочи).

Цветной показатель (ЦП)

Гемоглобин придаёт эритроцитам и всей крови красный цвет. ЦП - это интенсивность окраски эритроцитов, т. е. относительное содержание Нв в каждом эритроците. В норме ЦП = 0,82 - 1,05. Повышение ЦП называется гиперхромия - отмечается у беременных. Снижение ЦП - гипохромия, наблюдается при железодефицитных и постгеморрагических анемиях, недостатке Vit В12 и фолиевой кислоты.

 

Соединения гемоглобина

1. Оксигемоглобин НвО2 - непрочное соединение Нв с О2, которое легко распадается в тканях.

2. Карбгемоглобин НвСО2 - соединение Нв с углекислым газом, тоже является непрочным и легко распадается в лёгких.

3. Миоглобин (мышечный Нв) - содержится в скелетных мышцах, миокарде. Обладает большим сродством к О2 по сравнению с НвО2.

4. Карбоксигемоглобин НвСО - соединение Нв с угарным газом, является очень прочным (в 150-200 раз прочнее НвО2), в результате его образования молекулы гемоглобина оказываются заблокированными и транспорт О2 к тканям становится невозможным.

5. Метгемоглобин (МеtНв) - прочное соединение, которое образуется под влиянием сильных окислителей (КМО4, анилин, нитраты и др.). При 70 % насыщении крови МеtНв наступает острая гипоксия.

Лейкоциты (L)

или белые кровяные тельца - это бесцветные клетки, имеющие ядро. По размерам они больше эритроцитов.

 

Свойства лейкоцитов

1. Лейкоциты обладают амёбовидной подвижностью, т. е. способны активно передвигаться за счёт образования цитоплазматических выростов - ложноножек.

2. Диапедез - способность проникать через стенку капилляра.

3. Фагоцитоз - способность лейкоцитов захватывать и переваривать чужеродные тела и микроорганизмы.

 

Функции лейкоцитов:

 

1. Участвуют в реакциях иммунитета за счёт поглощения и внутриклеточного переваривания микроорганизмов, за счёт выработки бактерицидных веществ и антител.

2. Принимают активное участие в процессах разрушения отмерших клеток и тканей.

3. Ферментативная функция - содержат ферменты для расщепления белков, жиров, углеводов.

4. Участвуют в процессе свёртывания крови, так как содержат белковые вещества - факторы свёртываемости.

 

Образование и разрушение лейкоцитов

 

Продолжительность жизни лейкоцитов составляет от нескольких недель до нескольких лет. Образуются они в красном костном мозге и в органах иммунной системы, а разрушаются в местах воспалительных очагов и в печени.

 

Классификация лейкоцитов

Все лейкоциты делятся на 2 группы.

 

1. Зернистые лейкоциты (гранулоциты) - их ядра разбиты на сегменты, а в цитоплазме имеется зернистость (зёрнышки, гранулы), которая окрашивается различными красителями. К гранулярным лейкоцитам относятся:

 

а) базофилы - ядро в виде кленового листа, цитоплазма розовая, зернистость крупная, фиолетовая.

 

б) эозинофилы – ядро 2-ух или 3-ёх сегментное, цитоплазма не розовая, а

голубая. Зернистость ярко-красная.

в) нейтрофилы - у всех цитоплазма розовая, зернистость фиолетовая, но не крупная, а нежная.

Нейтрофилы по степени зрелости делятся на:

 

Ø миелоциты - самые незрелые из нейтрофилов

 

Ø метамиелоциты (юные нейтрофилы) - ядро округлое или овальное

 

Ø палочкоядерные нейтрофилы - ядро в виде палочки

 

 

Ø сегментоядерные - ядро разделено на сегменты. Это самые зрелые из нейтрофилов.

Основную массу в циркулирующей крови составляют сегментоядерные нейтрофилы. Миелоциты и метамиелоциты в крови здоровых людей практически не встречаются, так как они ещё не достаточно созрели для того, чтобы выполнять свои функции. Они находятся в ткани красного костного мозга.

 

2. Незернистые лейкоциты (агранулоциты) - в их цитоплазме нет зернистости. К агранулоцитам относятся:

 

Ø Моноциты - имеют ядро причудливой формы, чаще бобовидное или в виде сердечка. Ядро сине-фиолетовое, цитоплазма серо-голубая. Они образуются в красном костном мозге, лимфоузлах, селезёнке.

 

Ø Лимфоциты - имеют округлое ядро.

 

 

Лимфоциты в свою очередь делятся на:

 

Ø Т-лимфоциты (тимусзависимые) - образуются в красном костном мозге, а дозревают в тимусе (вилочковой железе). Они отвечают за клеточный иммунитет.

 

Ø В-лимфоциты (бурсазависимые) - образуются в групповых лимфатических фолликулах (пейеровых бляшках подвздошной кишки, миндалинах, лимфоузлах) и отвечают за гуморальный иммунитет.