Химический состав плазмы крови

КРОВЬ

Элементы внутренней среды организма и понятие о гомеостазе и гомеокинезе.
Функции, количество и состав крови.
Физико–химические свойства крови (вязкость, осмотическое и онкотическое давление, температура и рН, суспензионные свойства и СОЭ).
Форменные элемементы крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).
Группы крови
Неспецифическая резистентность и иммунитет (виды иммунитета).
Гемостаз. Свертывание крови. Противосвертывающая система крови (естественные и искусственные антикоагулянты).

Внутренняя среда организма представлена кровью, лимфой и тканевой (интерстициальной) жидкостью, состав и свойства их теснейшим образом связаны между собой. Истинной внутренней средой организма можно считать тканевую жидкость, так как лишь она контактирует с клетками организма. Кровь же, соприкасаясь непосредственно с эндокардом и эндотелием сосудов, обеспечивает их жизнедеятельность и лишь косвенно через тканевую жидкость вмешивается в работу всех без исключения органов и тканей. Основной составной частью тканевой жидкости, лимфы и крови является вода. В организме человека вода составляет 75% от массы тела. Для человека массой тела 70 кг тканевая жидкость и лимфа составляют до 30% (20-21 л), внутриклеточная жидкость — 40% (27-29 л) и плазма — около 5% (2,8-3,0 л).

Внутренняя среда организма это единая система, т. к. между кровью и тканевой жидкостью происходит постоянный обмен веществ, транспорт воды и растворенных в ней продуктов обмена, гормонов, газов, биологически активных веществ. Гуморальный транспорт включает кровообращение и движение в последовательной цепи: кровь — тканевая жидкость — ткань (клетка) — тканевая жидкость — лимфа — кровь. Отсюда ясно насколько тесно связан состав крови не только с тканевой жидкостью, но и с лимфой. Внутриклеточная жидкость, плазма крови, тканевая жидкость и лимфа имеют различный состав, что в значительной степени определяет интенсивность водного, ионного и электролитного обмена и продуктов метаболизма между кровью, тканевой жидкостью и клетками. В данном разделе речь пойдет только о функциях крови, а физиология лимфатической ситемы будет рассмотрена отдельно.

Еще в 1878 г. К.Бернар писал, что «... поддержание постоянства условий жизни в нашей внутренней среде — необходимый элемент свободной и независимой жизни». Это положение легло в основу учения о гомеостазе – постоянстве внутренней среды организма. Однако в основе представлений о гомеостазе лежат динамические процессы, ибо «постоянство внутренней среды организма» редко бывает абсолютно постоянным. Под влиянием внешних воздействий и сдвигов, происходящих в самом организме, состав тканевой жидкости, лимфы и крови на короткое время может изменяться в широких пределах (гомеокинез), но благодаря регуляторным воздействиям сравнительно быстро возвращается к норме. Более длительные сдвиги в гомеостазе вызывают не только развитие патологического процесса, но и зачастую несовместимы с жизнью.

Крупный отечественный клиницист (терапевт) Г.Ф.Ланг считал, что в систему крови входят кровь, органы кроветворения и кроверазрушения, а также аппарат регуляции. Кровь как ткань имеет свои особенности: 1) все компоненты крови образуются за пределами сосудистого русла; 2) межклеточное вещество (плазма) является жидким; 3) основная часть крови находится в постоянном движении.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы и форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40-48%, а плазма — 52-60%. Это соотношение получило название гематокритного числа (от греч. haima — кровь, kritos — показатель). В практической деятельности для характеристики гематокритного числа указывается лишь показатель плотной части крови.

Основными функциями крови являются транспортная, защитная и регуляторная, остальные функции, приписываемые системе крови, являются лишь производными основных ее функций. Все три основные функции крови связаны между собой и неотделимы друг от друга.

Транспортная функция. Кровь переносит различные вещества, газы и продукты обмена, она осуществляется как плазмой, так и форменными элементами. Некоторые вещества переносятся в неизмененном виде, другие вступают в нестойкие соединения с различными белками. Благодаря транспорту осуществляется дыхательная функция крови, перенос гормонов, питательных веществ, продуктов обмена, ферментов, различных биологически активных веществ, солей, кислот, щелочей, катионов, анионов, микроэлементов и др. Кровь принимает участие в экскреторной функции, т.к. с кровью к органам выделения доставляются продукты метаболизма..

Защитные функции крови разнообразны. Лейкоциты участвуют в специфической (иммунитет) и неспецифической (главным образом фагоцитоз) защите организма. В составе крови содержатся все компоненты так называемой системы комплемента, играющей важную роль как в специфической, так и неспецифической защите. К защитным функциям относится сохранение циркулирующей крови в жидком состоянии и остановка кровотечения (гемостаз) в случае нарушения целостности сосудов.

Гуморальная регуляция функций связана с поступлением в циркулирующую кровь гормонов, биологически активных веществ и продуктов обмена. За счет регуляторной функции крови происходит сохранение постоянства внутренней среды организма, водного и солевого баланса тканей и температуры тела, контроль за интенсивностью обменных процессов, регуляция гемопоэза и других физиологических функций.

У человека кровь составляет 6-8% от массы тела, т.е. в среднем 5-6 л. Количество циркулирующей крови определяют путем введения нейтральных красок, радиоактивныех изотопов или коллоидных растворов и через определенное время, когда вводимый маркер равномерно распределится, определяют его концентрацию. Зная количество введенного вещества, легко рассчитать количество крови в организме. При этом следует учитывать, распределяется ли вводимый субстрат в плазме или полностью проникает в эритроциты. В дальнейшем определяют гематокритное число, после чего производят расчет общего количества крови в организме.

Плазма – это жидкая часть крови желтоватого цвета, слегка опалесцируюет, в состав которой входят электролиты, белки, липиды, углеводы, продукты обмена, гормоны, ферменты, витамины и растворенные в ней газы.

Компоненты плазмы	Содержание, %	Компоненты плазмы	Содержание, %
Вода	90,5	Натрий	0,3
Белки	8	Калий	0,02
Липиды	0,3	Кальций	0,012
Нейтральный жир	0,2	Магний	0,0002
Глюкоза	0,12	Хлор	0,35
Мочевина	0,03	Гидрокарбонат	0,16
Мочевая кислота	0,004	Фосфат	0,03
Креатин	0,006	Сульфат	0,02
Аминокислоты	0,008

Состав плазмы зависит от приема пищи, воды и солей, т.е. имеет относительное постоянство. Концентрация глюкозы, белков, всех катионов, хлора и гидрокарбонатов, рН, газовый состав удерживается в плазме на довольно постоянном уровне и лишь на короткое время может выходить за пределы нормы (это так называемые жесткие константы). Большие отклонения этих показателей на длительное время приводят к тяжелейшим последствиям для организма, зачастую несовместимым с жизнью. Содержание же других составных элементов плазмы — фосфатов, мочевины, мочевой кислоты, нейтрального жира может варьировать в довольно широких пределах (пластические константы) не вызывая расстройств функции организма. В общей сложности минеральные вещества плазмы составляют около 0,9%. Содержание глюкозы в крови 4,5-6,5 ммоль/л.

Растворы могут быть изотоническими (одинаковое осмотическое давление с кровью), гипертоническими (осм. давление выше) и гипотоническими (осмотическое давление ниже). К изотоническим растворам для теплокровных животных и человека относится 0,9% раствор NaCl и 5% раствор глюкозы. Для обеспечения жизнедеятельности изолированных органов и тканей, а также при кровопотере используют растворы, близкие по ионному составу к плазме крови.

Состав растворов Рингера-Локка и Тироде для теплокровных животных

Раствор	Ингридиенты, г/л воды
NaCl	KCl	CaCl2	NHCO2	MgCl2	Nah3PO4	Глюкоза
Рингер-Локка	9,0	0,42	0,24	0,15	—	—	1,0
Тироде	8,0	0,2	0,2	1,0	0,1	0,05	1,0

В растворах Рингера—Локка и Тироде отсутствут коллоиды (белки) и они неспособны длительное время задерживаться в крови— вода быстро выводится почками и переходит в ткани. Поэтому эти растворы в лечебной практике применяются в качестве кровезамещающих лишь в случаях, когда отсутствуют коллоидные растворы.

Содержание белков в крови (альбуминов, глобулинов и фибриногена) составляет 7-8% от массы плазмы. Альбумины имеют относительно малую молекулярную массу (около 70 000), их 4-5%, глобулины — крупномолекулярные белки (молекулярная масса до 450000) — количество их доходит до 3%. На долю глобулярного белка фибриногена (молекулярная масса 340 000) приходится 0,2-0,4%. Белки выполняют разнообразны функции: они обеспечивают онкотическое давление крови, от которого в значительной степени зависит обмен воды и растворенных в ней веществ между кровью и тканевой жидкостью; регулируют рН крови (буферные свойства белков); влияют на вязкость крови и плазмы, обеспечивают гуморальный иммунитет, ибо являются антителами (иммуноглобулинами); принимают участие в свертывании крови; способствуют сохранению жидкого состояния крови, так как входят в состав противосвертывающих веществ, именуемых естественными антикоагулянтами; служат переносчиками ряда гормонов, липидов, минеральных веществ и др.; обеспечивают процессы репарации, роста и развития различных клеток организма.

Плазма крови и ее химический состав

После удаления из крови форменных элементов остается плазма. В обычных условиях, вне организма, плазма свертывается. После удаления из плазмы фибриногена остается сыворотка крови. Для предотвращения свертывания крови добавляют стабилизаторы (соль лимонной или щавелевой кислоты, гепарин).

Плазма составляет около 55-60% объема крови. В ее составе 90-96% воды, 4-10% сухих веществ, в т. ч. органические вещества: белковые – альбумины, глобулины, фибриноген, ферменты; небелковые – пептиды, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, аллантоин, креатинин, билирубин, амиды, минеральные вещества (около 1%), гормоны, витамины; безазотистые вещества – глюкоза, молочная кислота, жирные кислоты, глицерин, триглицериды, холестерин, промежуточные продукты их обмена.

Минеральные вещества плазмы: NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, NaHCO3, CaCO3, K2HPO4, Na2SO4, Са3(РО4)2. Кроме того, в небольших количествах содержатся ионы железа, меди, йода, цинка, кобальта, марганца и т.д.

Минеральные вещества могут находиться в ионо- и молекулярно-дисперсном состоянии, а также могут входить в состав сложных органических соединений. Считают, что в обменных процессах наиболее активны минеральные вещества, связанные с белками крови.

Содержание ионов (катионов и анионов) в плазме крови, мг% у лошади составляет следующие величины:

катионы

анионы

Na+ - 340 мг%

K+- 24

Ca2+ - 14

Mg2+-3,5

Cl- - 330

HCO3- - 200

HPO42- - 3,0

Роль солей щелочных и щелочноземельных металлов в крови разнообразна. Они участвуют в создании осмотического давления, состояния изотонии с внутриклеточным содержимым различных тканей. Отдельные ионы имеют специфические функции. Ионы Na+ повышают набухание тканей и увеличивают их проницаемость. Ионы Са++ действуют противоположно: уплотняют протоплазму клетки, уменьшают ее проницаемость. Ионы Mg++ вызывают анестезию. Катионы крови влияют на активность многих ферментов.

Содержание кальция и фосфора изменяется при рахите, остеомаляции, тетании и других нарушениях минерального обмена.

Железо сосредоточено в эритроцитах. В плазме – в составе трансферрина. Железо депонируется в виде ферритина. Избыток железа откладывается в форме гемосидерина в клетках ретикулоэндотелиальной системы.

Белки плазмы и сыворотки крови

Плазма содержит 2,5-8,0% белка, в том числе фибриногена – 0,5%. У разных видов животных содержание белка в плазме составляет следующие величины, в %: куры – 5,2; кролики – 7,1; коровы – 7,5; лошади – 7,8; свиньи – 7,4.

Содержание белка в сыворотке крови колеблется в зависимости от возраста, пола, продуктивности. Снижение содержания белка – гипопротеинемия наблюдается при белковом голодании, при приеме больших количеств жидкости, нарушении функции почек, печени, неполноценном белковом питании, повышенном распаде белков. При сильных поносах и рвоте концентрация белков в крови повышается (гиперпротеинемия). При электрофорезе в полиакриламидном геле белки крови можно разделить до 30 и более фракций.

Альбумины имеют повышенную электрофоретическую подвижность, хорошо растворимы в воде, на 98% состоят из аминокислот. Изоэлектрическая точка при рН 4,9; М.м. 65000-70000 Да; период полураспада 3,7 суток. В крови 30-55% белков – альбумины.

Синтезируются в основном в клетках печени. Они участвуют в регуляции водно-солевого обмена между кровью и тканями. Альбумины можно рассматривать как аминокислотный резерв организма. Кроме того, они адсорбируют аминокислоты и в таком виде транспортируют их в ткани.

Альбумины могут образовывать различные комплексы с металлами, гормонами, витаминами, токсинами, осуществляя их транспорт в организме. В этих комплексах многие биологически активные вещества теряют свою активность или, наоборот, усиливают, т.е. альбумины регулируют влияние их на метаболические процессы. Выступают в виде буферных веществ, поддерживая рН.

Глобулины. Различают α, β, γ-глобулины.

α-Глобулины при электрофорезе продвигаются за альбуминами, разделяются на несколько фракций (α1, α2, α3 -глобулины). М.м. 160000 - 200000. Изоэлектрическая точка при рН 4,7-5,2. Их функция – белки-переносчики, (легко соединяются с липидами, углеводами, витаминами, желчными пигментами). В их составе 25-35% углеводов. Сюда относится гаптоглобулин – переносчик железа, церулоплазмин – переносчик меди. Церулоплазмин, относящийся к α2-гликопротеидам плазмы крови, играет главную роль в обмене медьсодержащих энзимов. Во фракции α-глобулинов находятся также белки, участвующие в свертывании крови.

β-Глобулины. Молекулярная масса 90000-1,Зх106 Да. Изоэлектрическая точка рН 4,4. Образуют комплексы с липидами. К этой группе относится трансферрин. В этой фракции находится белок проконвертин, участвующий в превращении протромбина в тромбин.

γ-Глобулины. Наименее подвижная фракция с высокой М.м., выполняют защитные функции. В их составе белки-антитела, обеспечивающие защиту против инфекционных болезней.

Иммунные белки – иммуноглобулины (Ig). Содержание иммуноглобулинов резко увеличивается при иммунизации, хронических заболеваниях. Иммуноглобулины синтезируются в лимфоидной ткани селезенки, лимфоузлов, костного мозга и т.д. против чужеродных белков (антигенов). Их молекулярная масса составляет до Ix106 Да и более. Состоят из двух тяжелых полипептидных цепей (H-Heavy, Мм 50-75 кДа) и двух легких цепей L (Light, Мм 23 кДа), соединенных дисульфидными мостиками, (рис. 14.1.). Н-цепи имеют ≈ 700, а L-цепи ≈ 200 аминокислотных остатков. В пептидных цепях различают вариабельные (v) и постоянные константные (с) области. В результате различных сочетаний отдельных участков иммуноглобулинов может образовываться большое число индивидуальных иммуноглобулинов - до 107 .

Рис. 14.1. Структура молекулы иммуноглобулина.

Две легкие и две тяжелые цепи удерживаются вместе дисульфидными связями. Каждая из легких и тяжелых цепей имеет на своем N- конце вариабельный yчасток (VL или VH). B состав легких цепей входит один константный участок (CL); у тяжелых цепей константная часть состоит из четырех доменов (СН1, СН2, СнЗ и шарнирный участок).

Различают иммуноглобулины классов IgG, M, A, D, E. Они различаются по молекулярной массе, по скорости седиментации, концентрации в сыворотке крови и т.д.

В сыворотке крови содержатся и другие белки. Например, C-реактивный белок появляется при воспалительных процессах и некрозах. Пропердин и интерферон – защитные белки. Интерферон является универсальным противовирусным белком. Фибриноген и протромбин принимают участие в процессе свертывания крови. В небольших количествах в сыворотки крови содержатся гормоны и ферменты. Металлопротеиды – целый ряд белков крови способных связывать различные металлы, образуя комплексные соединения: церулоплазмин – М.м. 150 кДа, 8 атомов Cu++ , трансферрин, гаптоглобин и другие.

Химический состав плазмы

Основой плазмы крови является вода. Ее содержание составляет в норме 91 объемный процент. Остальные 9% (сухой остаток) — приходится на растворенные в воде вещества: электролиты, углеводы, липиды, органические кислоты и основания, промежуточные продукты обмена веществ азотистого и неазотистого происхождения, витамины и белки. Часть этих компонентов достаточно жесткими константами, а содержание других значительно колеблется в зависимости от состояния организма. К последним относятся экскреторные и питательные вещества.

Наибольший объем сухого остатка плазмы занимают белки — около 7%. их содержание в крови колеблется от 65 до 85 г / л. Основными белками плазмы альбумины (38-50 г / л), глобулины (20-30 г / л) и фибриноген (2-4 г / л). С целью оценки белкового состава плазмы в клинике определяют альбуминов-глобулиновый коэффициент (отношение процентного содержания альбуминов до процентного содержания глобулинов), который составляет у здоровых взрослых людей 1,3-2,2. С помощью электрофореза белки можно разделить на фракции.

Альфа-глобулины представляют собой гликопротеины, т.е. белки, связанные с углеводами. Так 2/3 всей глюкозы плазмы крови циркулирует в составе гликопротеинов. Белки этой фракции транспортируют гормоны, витамины, микроэлементы, липиды. Они содержат ряд ингибиторов протеолитических ферментов. Так, в их состав входит плазминоген — предшественник фермента плазмина, который растворяет сгустки крови, протромбин — предшественник тромбина — одного из факторов свертывания крови.

Бета-глобулины наиболее богата липиды белковая фракция плазмы, которая транспортирует 75% всех липидов плазмы. Кроме того, в этой фракции относится белок трансферрин, который транспортирует железо, большая часть белков системы комплемента, многие факторы свертывания крови.

Химический состав плазмы

Гамма-глобулины называют иммуноглобулинами, поскольку в эту фракцию входят антитела.

Обобщая сказанное, можно отметить, что функциями белков плазмы крови является :

• поддержание онкотического давления плазмы;

• участие в поддержании кислотно-щелочного равновесия; м мл ь / л

• защитная;

• транспортная;

• питательная и пластическая как резерва аминокислот.

Теги: Лекций по физиологии человека, строение человека, Физико-химические свойства крови, физиология внутренней среды, физиология возбудимых тканей, Физиология человека, физиология эндокринной системы, Химический состав плазмы, человек

Химический состав плазмы крови

КРОВЬ

Компоненты плазмы	Содержание, %	Компоненты плазмы	Содержание, %
Вода	90,5	Натрий	0,3
Белки	8	Калий	0,02
Липиды	0,3	Кальций	0,012
Нейтральный жир	0,2	Магний	0,0002
Глюкоза	0,12	Хлор	0,35
Мочевина	0,03	Гидрокарбонат	0,16
Мочевая кислота	0,004	Фосфат	0,03
Креатин	0,006	Сульфат	0,02
Аминокислоты	0,008

Состав растворов Рингера-Локка и Тироде для теплокровных животных

Раствор	Ингридиенты, г/л воды
NaCl	KCl	CaCl2	NHCO2	MgCl2	Nah3PO4	Глюкоза
Рингер-Локка	9,0	0,42	0,24	0,15	—	—	1,0
Тироде	8,0	0,2	0,2	1,0	0,1	0,05	1,0

Химический состав плазмы крови

Химический состав плазмы крови

Плазма крови и ее химический состав

Белки плазмы и сыворотки крови

Химический состав плазмы

Химический состав плазмы крови

Смотрите также