Физико-химические свойства крови

1. Вязкость и плотность крови

Если вязкость воды принять за единицу, то вязкость цельной крови в 3—6 раз больше. Относительная плотность цельной крови 1,040—1,060, плазмы – 1,025—1,034; эритроцитов–1,080—1,040.

Вязкость и плотность крови создают белки и эритроциты. Показатели вязкости и плотности цельной крови могут повышаться при больших потерях воды в случаях длительных поносов, рвоте, обильном потоотделении.

2.Осмотическое давление крови

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 осмотическим гемолизом 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.

Гемолиз эритроцитов происходит под влиянием ряда химических веществ (кислоты, щелочи, эфир, хлороформ), механических воздействий—при сильном встряхивании крови, повторном замораживании и оттаивании ее. В организме гемолиз возникает под влиянием яда змей и при действии особых веществ—гемолизинов, образующихся в крови при повторном введениях животным в кровь эритроцитов от других, но только того же вида животных. Некоторые инфекционные и паразитарные заболевания сопровождаются ярко выраженным гемолизом эритроцитов с окрашиванием мочи в красный цвет.

Различные виды гемолиза приведены в табл.3.

Таблица 3. Виды гемолиза

Характер гемолиза	Факторы вызывающие гемолиз	Механизм гемолиза
Осмотический Химический Биологический Механический Температурный	Гипотонические растворы Действие эфира, хлороформа, бензина, спирта, кислот, щелочей Результат агглютинации эритроцитов при переливании несовместимой крови Действие ядов, выделяемых змеями, некоторыми насекомыми, кишечными и другими паразитами Действие бактериальных токсинов Разнообразные встряхивания крови Повторные замораживания и оттаивания	Проникновение воды в эритроциты, набухание их и разрыв оболочки Растворение белково–липидной оболочки и стромы эритроцитов Разрушение эритроцитов Лизис оболочки Увеличение проницаемости оболочки эритроцитов или разрушение оболочки и стромы Механическое разрушение эритроцитов Разрушение оболочки эритроцитов кристаллами замерзшей воды

В гипертонических растворах эритроциты уменьшаются в объеме и сморщиваются.

Величина осмотического давления крови держится на относительно постоянном уровне за счет функции органов выделения (почек, потовых желез) и осморецепторных клеток, расположенных в кровеносных сосудах, тканях и особенно в гипоталамусе. Эти клетки очень чувствительны к изменению величины осмотического давления, и в этом случае посылают соответствующие импульсы железам внутренней секреции, которые посредством своих гормонов (антидиуретического гормона гипофиза, минералокортикоидов надпочечников) регулируют выделение почками воды и минеральных солей до установления нормальной величины осмотического давления крови.

Если, например, ввести лошади внутривенно раствор NaCI или сернокислого натрия до увеличения осмотического давления крови почти в два раза, то за счет включения механизмов регуляции оно через 10–20 мин устанавливается на необходимом уровне. При этом вначале будут выводиться любые соли, а когда осмотическое давление начнет приближаться к нормальным величинам, почки станут регулировать постоянство ионного состава крови.

Для определения величины осмотического давления пользуются криоскопическим методом, при котором находят депрессию, или понижение точки замерзания крови.

Температура замерзания раствора тем ниже, чем больше концентрация растворенных в нем частиц, т.е. чем выше его осмотическое давление. Температура замерзания крови (депрессия) у сельскохозяйственных животных на 0,56—0,58⁰С ниже температуры замерзания воды, что соответствует осмотическому давлению в 7,6—8,1 атм. Около 60% этой величины приходится на долю NaCI.

Осмотическая устойчивость эритроцитов (в % раствора NaCI) составляет: у лошадей – 0,54, крупного рогатого скота – 0,53, овец – 0,65, свиней– 0,64, кроликов – 0,43, пушных зверей – 0,46.

Осмотическое давление может увеличиваться при сердечной недостаточности, патологии дыхания, и особенно обмена веществ, почек, когда нарушается выделение из организма солей и других метаболитов.

Осмотическое давление, создаваемое белками крови называется онкотическим, оно составляет 25–30 мм ртутного столба и регулирует обмен воды между кровью и тканями.

3. Реакция крови

Реакция крови обусловлена концентрацией в крови водородных (Н⁺) и гидроксильных (ОН^-) ионов. В крови имеется определенное соотношение между кислотными и щелочными эквивалентами, поэтому принято говорить о кислотно-щелочном равновесии крови.

Реакция крови слабо щелочная (рН 7,35—7,55) и удерживается на относительно постоянном уровне за счет наличия в крови буферных систем. Буферными свойствами обладают слабые (малодиссоциированные) кислоты и их соли, образованные сильным основанием. К буферным системам относятся:

1. Карбонатная, которую составляет угольная кислота и ее соли

Н₂СО₃ —кислота

Na(к) НСО₃ —щелочная соль

2. Фосфатная (одно–и двуосновной фосфорнокислый натрий)

NaH₂PO₄ —кислый фосфат

Na₂HPO₄ —основной фосфат

3.Буферная система белков плазмы крови

белки— слабые кислоты

протеинат Na(К) — соль основная

4. Гемоглобиновая

К+НвО₂ соль щелочная

Н+НвО₂ кислота

Кровь надежно защищена от сдвига ее реакции в кислую сторону. В цельной крови 70%—75% буферности обеспечивается гемоглобином и до 25%– карбонатной системой. Кроме того, в крови имеется избыток бикарбонатов, образующий щелочной резерв, который у лошадей составляет 55—57 см³, у крупного рогатого скота — до 60, овец –56 см³ углекислого газа в 100 мл плазмы крови. Для сдвига реакции плазмы крови в щелочную сторону достаточно добавить к ней только в 40—70 раз больше едкого натра, чем к чистой воде, в то время как для сдвига реакции в кислую сторону к плазме следует добавить соляной кислоты в 327 раз больше, чем к воде.

Несмотря на наличие буферных систем и хорошую защищенность крови от сдвига ее реакции по ряду причин, это может произойти в щелочную сторону (алкалоз) или в кислую (ацидоз). В животноводстве чаще всего возможны ацидозы, которые могут быть компенсированными, т.е. когда нейтрализуется только щелочной резерв, но при этом не происходит сдвига активной реакции крови.

Компенсированный ацидоз может легко перейти в некомпенсированный, когда буферных систем уже недостаточно и происходит смещение активной реакции крови в кислую сторону, что вызывает у животных значительные нарушения многих жизненно важных функций. Ацидоз возникает вследствие повышенного содержания в крови углекислоты (газовый ацидоз) или при образовании в организме избыточного количества кислот, например при диабете, нарушении жирового обмена, при длительном кормлении животных кислым силосом или сенажем плохого качества.

Сдвиг рН крови в кислую сторону только на 0,2—0,3 вызывает в организме сложные изменения и может быть опасен не только для продуктивности, но и жизни животных. Поэтому специалистам следует внимательно следить за этим показателем, особенно в зимне–весенний период.

В сохранении постоянства реакции крови имеет значение деятельность дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, которые регулируют удаление из организма избытка кислых или щелочных солей. Так, при сдвиге реакции в кислую сторону, почки будут выделять с мочой больше кислого одноосновного фосфата натрия, а при сдвиге в щелочную сторону – больших количеств щелочных солей — двуосновного фосфорнокислого и углекислого натрия. В первом случае моча будет резко кислой, а во втором—щелочной.