Буферные системы крови

Значение крови. Состав и свойства цельной крови.

Кровь - это жидкая соединительная ткань, состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных телец. Она заключена в систему кровеносных сосудов и благодаря работе сердца находится в состоянии непрерывного движения.

Благодаря циркуляции по сосудам кровь выполняет в организме следующие важнейшие функции:

1) транспортную – в переносе от желудка и ворсинок кишечника воды, минеральных и питательных веществ к клеткам, а от них к органам выделения продуктов распада.

2) дыхательную – переносе кислорода к тканям, а также переносе углекислого газа от тканей к легким

3) защитную – способности лейкоцитов и иммуноглобулинов обезвре­живать микроорганизмы, их яды, чужеродные белки и некоторые инородные тела.

4) регуляторную – осуществляя перенос гормонов.

5) поддержание постоянства температуры тела и водно-солевого обмена – теплоносительи разносит воду и соли по организму.

Кровь представляет собой непрозрачную клейкую жидкость красного цвета, солоноватого вкуса, состоящую из двух частей: плазмы и форменных элементов - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Количество крови у взрослого человека (7% от веса тела). При потере 30% крови – гибель от низкого давления.

Часть объема крови, приходящаяся на долю форменных элементов, называется гематокритом.

У здорового человека в условиях покоя вся кровь делится на 3 части: циркулирующую (40-50%) и дипонированную (50-60%). которая наход-ся в капиллярах подкожной клетчатки, селезенки, печени, лёгких.

Если кровь, к которой добавлено противосвертывающее вещество налить в пробирку и центрифугировать, то кровь разделится на три слоя. Нижний слой красного цвета, состоящий из смеси красных эритроцитов и бесцветных тромбоцитов. Верхний наиболее легкий слой - прозрачный, бесцветный, или слегка желтоватый – плазму крови. Средний в виде тонкой пленки белого или светло-желтого цвета образован лейкоцитами.

Вязкость цельной крови около 5,0, плазмы крови - 1,7-2,2 (вязкость дистиллированной воды равна 1).

Осмотическое давление крови равно 7,6-8,1 атмосферы.

Важнейшим показателем является активная реакция крови, или рН. У артериальной крови рН равен 7,4, а у венозной крови вследствие большего содержания в ней углекислоты равен 7,35.

 

Буферные системы крови.

Активная реакция крови (рН) поддерживается в организме на относи­тельно постоянном уровне. Это обеспечивается буферными системами плазмы крови и гемоглобина эритроцитов.

Главной буферной системы крови является гемоглобин эритроцитов. Гемоглабин, к-та слабее угольной и отдает ей ионы калия. А гемоглабин, присоединяя водородные ионы, становится очень слабо диссоциирующей кислотой. Примерно 75% буферной способности крови обусловлено гемоглобином.

Одной из буферных систем плазмы является бикарбонатная система, которая состоит из Н2СО3 и бикарбонатов натрия и калия. При обмене веществ в кровь поступают кислоты, которые нейтрализуются катионами бикарбонатов, а образующаяся при этом угольная кислота в капиллярах альвеол лёгких диссоциирует на воду и СО2. СО2 удаляется из организма усиленной вентиляцией лёгких. При поступлении в кровь щелочей вступает в действие входящая в бикарбонатную буферную систему Н2СО3, которая взаимодействует со щелочами, образуя бикарбонаты. Избыток бикарбонатов выводится из организма почками.

3-й буферной системой крови является фосфатная система. Значение фосфатной буферной системы меньше, чем бикарбонатной.

4-я буферная система представлена белками плазмы. Белки способны отщеплять как водородные, так и гидроксильные ионы в зависимости от реакции среды, поддерживая тем самым постоянство рН в крови.

В крови имеется довольно постоянное отношение между кислотными и щелочными эквивалентами, что получило название кислотно-щелочного равновесия крови. Сдвиг рН крови в кислую сторону называется ацидозом, сдвиг в щелочную сторону - алкалозом. В частности, ацидоз наблюдается при интенсивной мышечной работе, а алкалоз - при усиленной вентиляции лёгких.

 

Плазма крови.

Плазма крови представляет собой сложную смесь белков, аминокислот, углеводов, жиров, солей, гормонов, ферментов, антител, растворенных газов и продуктов распада белка (мочевина, мочевая кислота, аммиак и др. Плазма крови имеет слабощелочную реакцию (рН - 7,36). Основными компонентами плазмы являются вода (90-92%), белки (7-8%). глюкоза (0.1%). минеральные соли (0,9%).

Белки плазмы крови делятся на глобулины (альфа, бета, гамма) альбумины и липопротеиды.

Значение белков плазмы

1) белок фибриноген участвует в процессе свертывания крови;

2) гамма-глобулины являются антителами, обеспечивающими иммунитет к определенным инфекционным болезням; гамма-глобулин используют для лечения некоторых болезней.

3) наличие белков в плазме крови повышает ее вязкость, что имеет значение в поддержании давления крови в сосудах;

4) белки имеют большую молекулярную массу, поэтому они не проникают через стенки капилляров и удерживают в сосудистой системе определенное количество воды, создавая онкотическое давление

5) белки, являясь буферами, участвуют в поддержании постоянства рН крови.

Одной из пластичных констант гомеостаза является содержание в плазме крови глюкозы. После приема пищи концентрация глюкозы в плазме крови человека может возрасти до 0,2% (пищевая гипергликемия). Снижение содержания глюкозы в плазме ниже 0,05% называется гипогликемией.

При удалении из плазмы крови фибриногена получается сыворотка крови. Цельная кровь, лишенная фибриногена, называется дефибринированной. Она состоит из форменных элементов и сыворотки.

Эритроциты.

Эритроциты, или красные кровяные тельца, у человека и млекопи­тающих представляют собой специализированные безъядерные клетки. Эритроциты че­ловека имеют форму двояковогнутых дисков диаметром 7-8 мкм. Двояковогнутая поверхность эритро­цита увеличивает его поверхность, способствует более быстрому и лучшему насыщению его кислородом. Количество эритроцитов в 1 мм3 циркулирующей крови у мужчин равно 4,5-5 млн, а у женщин - 4- 4.5 млн. У хороших спорт­сменов (особенно у бегунов), а также у людей, живущих в высокогорье, наблюдается увеличение коли­чества эритроцитов (эритроцитоз) в 1 мм от 5 до 6 млн. При ионизирующем облучении число эритроцитов уменьшается (эритропения).

Эритроциты образуются у взрослого человека в ткани красного костного мозга. Эритроцит покрыт тонкой 4-слойной мембраной, которая хорошо проницаема для воды, ионов хло­ра. кислорода, Эритроцит содержит по весу -70% воды и «30 % сухого вещества, из которого более 28% приходится на гемоглобин, а остальное - на ферменты.

Эритроциты легко изменяют форму и обладают большой эластичностью, что облегчает проталки­вание их через просвет капилляров. Эритроциты способны удерживаться друг около друга при сопри­косновении своими плоскостями (слипаться), образуя так называемые «монетные столбики».

Эритроциты человека живут до 3—4 месяцев. Разрушение старых эритроцитов происходит в клетках печени и селезенки.

Гемолиз – разрушение Э. Он бывает:

1) осмотический – в гипертонических растворах;

2) химический - под действием веществ, растворяющих оболочку эритроцита (некоторых кислот, бензина, эфира,

3) биологический - в результате действия ядов змей, пчел, пауков.

4) механический - при сотрясении и ударе друг о друга эритроцитов во время плохой транспортировки крови для переливания.

Если оседание эритроцитов наблюдать, поместив кровь в специальный капилляр, то по высоте образовавшегося прозрачного столбика плазмы определяют скорость оседания эритроцитов (СОЭ). Величина СОЭ у мужчин от 3 до 9 мм/ч, у женщин - от 7 до 12 мм/ч. Увеличение СОЭ связано с изменением белкового состава крови. При неблагоприятном состоянии организма, в том числе и при воспалительных заболеваниях, увеличивается СОЭ.

Функции Э:

1. Поглощении кислорода в капиллярах альвеол лёгких и переносе его в капилляры тканей, а также в поглощении углекислоты в капиллярах тканей и доставке ее в лёгкие.

2. В сохранении активной реакции крови благодаря буферной системе содержащегося в них гемоглобина.

3.В поддержании ионного состава крови, участии в водном и солевом обмене. За сутки через эритроциты проходит от 300 до 2000 л воды с растворенными в ней анионами.

 

Гемоглобин.

Функцию переноса кислорода эритроциты позвоночных животных и человека мо­гут выполнять благодаря дыхательному пигменту - гемоглобину.

Гемоглобин по химической природе является сложным белком- хромопротеидом, состоящим из белка глобина и железосодержащего пигмента - гема. В состав каждого гема входит атом двухвалентного железа, способный легко присоединять и отдавать молекулу ки­слорода.

В крови человека не все молекулы гемоглобина идентичны. Различают гемогло­бин A1 (90% от всего количества), гемоглобин А2 (2-3%) и гемоглобин A3 (7-8%). Эти виды гемоглоби­на отличаются последовательностью расположения аминокислот в глобине.

В норме в крови содержится у мужчин 13,0-15,5 %, у женщин 12,0-13,8 % гемоглобина. Плохое питание, отсутствие свежего воздуха уменьшают содержание гемогло­бина.

Под действием минеральных кислот или щелочей гем гемоглобина превращается в вещество ко­ричневого цвета - гематин, на чем основан один из методов определения количества гемоглобина в крови (с помощью уксусной к-ты в присутствии NaCI.

Гемоглобин обладает свойством легко связывать и отдавать кислород. Присоединяя его, он образу­ет оксигемоглобин, который по цвету отличается от гемоглобина, поэтому артериальная кровь имеет ярко-алый цвет.

Общее количество гемоглобина в крови обусловливает максимальную кислородную ёмкость крови, т.е. ее способность к поглощению кислорода. Поскольку кровь взрослого человека содержит в среднем 600 г гемоглобина, то при полном насыщении кислородом она может поглотить его более 0,8 л.

При разрушении гемоглобина в ретикуло-эндотелиальных клетках печени, селезенки и последую­щих его превращениях образуется большинство пигментов кожи, желчи, мочи, кала и др.

 

Лейкоциты.

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, образуются путем откалывания от гигант­ских клеток - мегакариоцитов в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке. Продолжи­тельность жизни от нескольких часов до нескольких дней. В 1 мм.3 крови здорового взрослого человека в нормальных условиях содержится 4000-9000 лейкоцитов. Количество лейкоцитов может быстро изменяться. Увеличение числа лейкоцитов от нормы называется лейкоцитозом (после приема пищи, при воспалительных процессах, во время мы­шечной работы), а уменьшение – лейкопенией (при угнетении функции красного костного мозга, при ионизирующем облучении).

Лейкоциты отличаются от эритроцитов наличием ядра и способностью к активному амебоидному движению.

В крови человека имеется несколько видов лейкоцитов. Их делят на две группы: зернистые, или гранулоциты, имеющие в цитоплазме характерную зернистость, и незернистые (агранулоциты). В зависимости от способности окрашиваться красителями, зернистые подразделяются на 1.нейтрофилы, 2.эозинофилы и 3.базофилы. Агранулоциты подразделяются на 1. лимфоциты и 2. моноциты.

1. Нейтрофилы обладают ярко выраженной способностью к фагоцитозу, т.е. могут захватывать и пе­реваривать чужеродные вещества и микроорганизмы (И.И. Мечников) выполняют транспортную функцию, перенося антитела.

2. Эозинофилы переносят к лёгким и кишечнику гистамин, который образуется при заболеваниях и аллергиях.

3. Базофилы препятствуют свертыванию крови.

1.Лимфоциты подразделяются на Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты осуществляют клеточный имму­нитет.. В-лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунитет. Они с помощью Т-хелперов синтезируют защитные белки - иммуноглобулины. Лимфоциты нейтрализуют различные токсины.

2. Они выполняют фагоци­тарную функцию, выполняют свою функцию в очагах воспаления.

Физиологическое и диагностическое значение имеет не только количество лейкоцитов в крови, но и процентное соотношение между различными их видами. Это соотношение называется лейкоцитарной формулой.