Физико-химические свойства и физиологические функции плазмы крови

Кровь. Часть 3. Физико-химические свойства плазмы

Физико-химические свойства и физиологические функции плазмы крови

В этой части речь идет о физико-химических свойствах плазмы и об осмотическом давлении плазмы.

Физико-химические свойства плазмы

Плотность плазмы крови равна 1025-1034 кг/м3. Плотность цельной крови больше и составляет 1050-1060 кг/м3.

Вязкость плазмы в 1,7-2,2 а цельной крови в 5,0 раз больше вязкости воды. Плотность крови и вязкость ее определяется количеством эритроцитов и белковым составом плазмы.

Осмотическое давление плазмы

Если отделить полупроницаемой перегородкой два сосуда, содержащие растворы разной концентрации, то молекулы растворителя проходят через эту перегородку в обоих направлениях. Однако в сторону раствора с более высокой концентрацией растворенного вещества переходит большее число молекул растворителя, чем в обратном направлении.

Диффузию растворителя через перегородку, разделяющую растворы разной концентрации, называют осмосом. Давление, которое нужно приложить к раствору большей концентрации, чтобы процесс осмоса прекратился, называют осмотическим давлением. Оно зависит от концентрации растворенного вещества.

Чем она выше, тем большую силу надо приложить к раствору для прекращения диффузии молекул растворителя и тем, следовательно, больше осмотическое давление данного раствора.

В организме стенка кровеносного сосуда представляет собой полупроницаемую оболочку, по одну сторону которой находится кровь, по другую — тканевая жидкость. Осмотическое давление плазмы крови зависит от количества находящихся в ней ионов электролитов, молекул белка и других органических веществ. Оно соответствует приблизительно 7,6 атм.

Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими. Нормальная жизнедеятельность клеток может осуществляться только в изотонической среде.

0,9-процентный раствор хлористого натрия изотоничен крови, поэтому его называют физиологическим.

Растворы с большей концентрацией ионов и большим осмотическим давлением называют гипертоническими, а с меньшей концентрацией и меньшим давлением — гипотоническими.

Глюкоза, мочевина и другие органические соединения играют незначительную роль в создании осмотического давления крови, так как находятся в плазме в меньшем количестве, чем соли, и имеют по сравнению с ними очень большую молекулярную массу. Исключение составляют белки плазмы, хотя они обусловливают менее 1% общей величины осмотического давления крови.

Стенки сосудов легко проницаемы для электролитов, поэтому они находятся в крови и тканевой лимфе в одинаковой концентрации и не могут быть причиной осмотических явлений. Для белков стенки непроницаемы, и от соотношения их концентрации по обе стороны стенки сосуда зависит движение воды из крови в ткань или в обратном направлении.

Если содержание белка в крови понижается, как это бывает, например, при голодании, жидкость направляется преимущественно из сосудов в тканевую лимфу, и возникают отеки. Осмотическое давление, создаваемое белками крови, получило название онкотического.

При одном и том же общем количестве белков оно оказывается более высоким, если преобладают относительно низкомолекулярные альбумины, и менее высоким, если преобладают глобулины, молекулярная масса которых значительно больше.

Активная реакция крови определяется соотношением гидроксильных и водородных ионов. В практике количество последних или водородное число, принято выражать логарифмом их концентрации с обратным знаком. Это число называют водородным показателем (pH). В среднем pH крови равен 7,36. Сдвиги pH ниже 7 и выше 8 опасны для жизни.

Смеси веществ (например, слабая кислота и ее соль), предохраняющие реакцию среды от изменений, т.е. поддерживающие постоянство pH, получили название буферных систем. Важнейшая из них в крови – карбонатная система – состоит из угольной кислоты и ее двууглекислой соли.

В организме постоянно образуются молочная кислота и другие кислые продукты. Поступая из клеток в кровь, они вытесняют ионы натрия и калия из бикарбонатов; в результате образуются соли молочной и других кислот и свободная угольная кислота, избыток которой выводится из организма.

Таким образом, происходит компенсация кислотного сдвига.

Существенное значение в поддержании pH крови имеет фосфатная буферная система, представленная одно- и двузамещенным фосфорнокислым натрием, образуют соответствующие соли и однозамещенный фосфорнокислый натрий, который удаляется с мочой.

Na2HPO4 + H2CO3 ↔ NaHCO3 + NaH2PO4

Буферными свойствами обладают и белки крови, дающие амфотерные реакции вследствие наличия в их составе кислотных и щелочных групп.

В кислой среде белки связывают водородные ионы, диссоциируя как основания, а в щелочной связывают гидроксильные ионы, диссоциируя как кислоты.

Из белков крови наибольшими буферными свойствами обладает гемоглобин. Все буферные системы крови создают ее щелочной резерв.

Источник: http://www.psyworld.ru/for-students/lectures/anatomy-and-physiology-of-a-childrens-organism/791-2009-10-07-10-19-43.html

Физиология крови 1

Физико-химические свойства и физиологические функции плазмы крови

Кровь, а также органы, принимающие участие в образовании и разрушении ее клеток, вместе с механизмами регуляции объединяют в единую систему крови.

Физиологические функции крови.

Транспортная функция крови состоит в том, что она переносит газы, питательные вещества, продукты обмена веществ, гормоны, медиаторы, электролиты, ферменты и др

Дыхательная функция заключается в том, что гемоглобин эритроцитов переносит кислород от легких к тканям организма, а углекислый газ от клеток к легким.

Питательная функция — перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма.

Экскреторная функция (выделительная) осуществляется за счет транспорта конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.) и лишних количеств солей и воды от тканей к местам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник).

Водный баланс тканей зависит от концентрации солей и количества белка в крови и тканях, а также от проницаемости сосудистой стенки.

Регуляция температуры тела осуществляется за счет физиологических механизмов, способствующих быстрому перераспределению крови в сосудистом русле. При поступлении крови в капилляры кожи теплоотдача увеличивается, переход же ее в сосуды внутренних органов способствует уменьшению потери тепла.

Защитная функция – кровь является важнейшим фактором иммунитета. Это обусловлено наличием в крови антител, ферментов, специальных белков крови, обладающих бактерицидными свойствами, относящихся к естественным факторам иммунитета.

Одним из важнейших свойств крови является ее способность свертываться, что при травмах предохраняет организм от кровопотери.

Регуляторная функция заключается в том, что поступающие в кровь продукты деятельности желез внутренней секреции, пищеварительные гормоны, соли, ионы водорода и др. через центральную нервную систему и отдельные органы (либо непосредственно, либо рефлекторно) изменяют их деятельность.

Количество крови в организме.

Общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6—8%, или 1/13, массы тела, т. е. приблизительно 5—6 л.

У детей количество крови относительно больше: у новорожденных оно составляет в среднем 15% от массы тела, а у детей в возрасте 1 года —11%.

В физиологических условиях не вся кровь циркулирует в кровеносных сосудах, часть ее находится в так называемых кровяных депо (печень, селезенка, легкие, сосуды кожи). Общее количество крови в организме сохраняется на относительно постоянном уровне.

Вязкость и относительная плотность (удельный вес) крови.

Вязкость крови обусловлена наличием в ней белков и красных кровяных телец — эритроцитов. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость плазмы будет равна 1,7—2,2, а вязкость цельной крови около 5,1.

Относительная плотность крови зависит в основном от количества эритроцитов, содержания в них гемоглобина и белкового состава плазмы крови. Относительная плотность крови взрослого человека равна 1,050—1,060, плазмы —1,029—1,034.

Состав крови.

Периферическая кровь состоит из жидкой части — плазмы и взвешенных в ней форменных элементов или кровяных клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов)

Если дать крови отстояться или провести ее центрифугирование, предварительно смешав с противосвертывающим веществом, то образуются два резко отличающихся друг от друга слоя: верхний — прозрачный, бесцветный или слегка желтоватый — плазма крови; нижний — красного цвета, состоящий из эритроцитов и тромбоцитов. Лейкоциты за счет меньшей относительной плотности располагаются на поверхности нижнего слоя в виде тонкой пленки белого цвета.

Объемные соотношения плазмы и форменных элементов определяют с помощью гематокрита. В периферической крови плазма составляет приблизительно 52—58% объема крови, а форменные элементы 42— 48%.

Плазма крови, ее состав.

В состав плазмы крови входят вода (90—92%) и сухой остаток (8—10%). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ.

К органическим веществам плазмы крови относятся: 1) белки плазмы — альбумины (около 4,5%), глобулины (2—3,5%), фибриноген (0,2—0,4%). Общее количество белка в плазме составляет 7—8%;

2) небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме (так называемого остаточного азота) составляет 11 —15 ммоль/л (30—40 мг%).При нарушении функции почек, выделяющих шлаки из организма, содержание остаточного азота в крови резко возрастает;

3) безазотистые органические вещества: глюкоза — 4,4—6,65 ммоль/л (80—120 мг%), нейтральные жиры, липиды;

4) ферменты и проферменты: некоторые из них участвуют в процессах свертывания крови и фибринолиза, в частности протромбин и профибринолизин. В плазме содержатся также ферменты, расщепляющие гликоген, жиры, белки и др.

Неорганические вещества плазмы крови составляют около 1 % от ее состава. К этим веществам относятся преимущественно катионы — Ка+, Са2+, К+, Мg2+ и анионы Сl, НРO4, НСО3

Из тканей организма в процессе его жизнедеятельности в кровь поступает большое количество продуктов обмена, биологически активных веществ (серотонин, гиста-мин), гормонов; из кишечника всасываются питательные вещества, витамины и т. д.

Однако состав плазмы существенно не изменяется.

Постоянство состава плазмы обеспечивается регуляторными механизмами, оказывающими влияние на деятельность отдельных органов и систем организма, восстанавливающих состав и свойства его внутренней среды.

Роль белков плазмы.

– Белки обусловливают онкотическое давление. В среднем оно равно 26 мм рт.ст.

– Белки, обладая буферными свойствами, участвуют в поддержании кислотно-основного равновесия внутренней среды организма

– Участвуют в свертывании крови

– Гамма-глобулины участвуют в защитных (иммунных) реакциях организма

– Повышают вязкость крови, имеющую важное значение в поддержании АД

– Белки (главным образом альбумины) способны образовывать комплексы с гормонами, витаминами, микроэлементами, продуктами обмена веществ и, таким образом, осуществлять их транспорт.

– Белки предохраняют эритроциты от агглютинации (склеивание и выпадение в осадок)

– Глобулин крови – эритропоэтин – участвует в регуляции эритропоэза

– Белки крови являются резервом аминокислот, обеспечивающих синтез тканевых белков

Осмотическое и онкотическое давление крови.

Осмотическое давление обусловлено электролитами и некоторыми неэлектролитами с низкой молекулярной массой (глюкоза и др.).

Чем больше концентрация таких веществ в растворе, тем выше осмотическое давление. Осмотическое давление плазмы зависит в основном от содержания в ней минеральных солей и составляет в среднем 768,2 кПа (7,6 атм.).

Около 60% всего осмотического давления обусловлено солями натрия.

Онкотическое давление плазмы обусловлено белками. Величина онкотического давления колеблется в пределах от 3,325 кПа до 3,99 кПа (25—30 мм рт. ст.). За счет него жидкость (вода) удерживается в сосудистом русле.

Из белков плазмы наибольшее участие в обеспечении величины онкотического давления принимают альбумины; вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду.

Постоянство коллоидно-осмотического давления крови у высокоорганизованных животных является общим законом, без которого невозможно их нормальное существование.

Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий одинаковое осмотическое давление с кровью, то они заметным изменениям не подвергаются.

В растворе с высоким осмотическим давлением клетки сморщиваются, так как вода начинает выходить из них в окружающую среду. В растворе с низким осмотическим давлением эритроциты набухают и разрушаются.

Это происходит потому, что вода из раствора с низким осмотическим давлением начинает поступать в эритроциты, оболочка клетки не выдерживает повышенного давления и лопается.

Солевой раствор, имеющий осмотическое давление, одинаковое с кровью, называют изоосмотическим, или изотоническим (0,85—0,9 % раствор NaCl). Раствор с более высоким осмотическим давлением, чем давление крови, получил название гипертонического, а имеющий более низкое давление — гипотонического.

Источник: http://medlecture.ru/lectures/phisiologia-semestr-2/pages/phisiologia-krovi

Состав и физико-химические свойства плазмы крови

Физико-химические свойства и физиологические функции плазмы крови

В данной статье рассмотрим свойства плазмы крови. Кровь имеет огромное значение в обменных процессах организма человека. Она включает в себя плазму и взвешенные в ней форменные элементы: эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, которые занимают около 40-45 %, на входящие в состав плазмы элементы приходится 55-60 %.

Что такое плазма?

Плазма крови является жидкостью с однотипной вязкой структурой светло-желтого цвета. Если рассматривать ее как взвесь, можно обнаружить кровяные клетки. Плазма обычно прозрачная, но употребление в пищу жирных продуктов может сделать ее мутной.

Каковы же основные свойства плазмы? Об этом далее.

Состав плазмы и функции её частей

Большая часть состава плазмы (92 %) занята водой. Помимо этого, она содержит такие вещества, как аминокислоты, глюкоза, белки, ферменты, минералы, гормоны, жир, а также жироподобные вещества. Главным белком является альбумин. Он имеет невысокую молекулярную массу и занимает более 50 % во всём объёме белков.

Состав и свойства плазмы интересуют многих студентов-медиков, и следующая информация будет для них полезной.

Белки принимают участие в обмене веществ и синтезе, регулируют онкотическое давление, отвечают за сохранность аминокислот, переносят разного рода вещества.

Также в составе плазмы выделяют крупномолекулярные глобулины, которые производятся органами печени и иммунной системы. Различаются альфа-, бета- и гамма-глобулины.

Фибриноген – белок, который образуется в печени, обладает свойством растворимости. Из-за влияния тромбина может потерять этот признак и стать нерастворимым, вследствие чего появляется кровяной сгусток там, где был повреждён сосуд.

Плазма крови, помимо вышеперечисленного, содержит белки: протромбин, трансферрин, гаптоглобин, комплемент, тироксинсвязывающий глобулин и С-реактивный белок.

Функции плазмы крови

Она выполняет очень много функций, среди которых выделяются:

– транспортная – перенос продуктов обмена веществ и кровяных клеток;

– связывание жидких сред, расположенных за пределами кровеносной системы;

– контактная – обеспечивает связь с тканями в организме с помощью внесосудистых жидкостей, что позволяет плазме осуществлять саморегуляцию.

Осмотическое давление

Осмотическое давление напрямую связано с концентрацией в плазме молекул растворённых веществ, суммой осмотических давлений разных ингредиентов в её составе.

Такое давление представляет собой жёсткую гомеостатическую константу, которая у здорового человека равна примерно 7,6 атм. Оно осуществляет переход растворителя от менее концентрированного к более насыщенному посредством полунепроницаемой мембраны.

Играет значимую роль в рассредоточении воды между клетками и внутренней средой организма. Основные свойства плазмы рассмотрим ниже.

Онкотическое давление

Онкотическое давление – это давление осмотического типа, создающееся в коллоидном растворе белками (другое название – коллоидно-осмотическое).

Поскольку белки плазмы обладают плохой проходимостью в тканевую среду через стенки капилляров, онкотическое давление, которое ими создаётся, удерживает воду в крови. При этом осмотическое давление одинаковое в тканевой жидкости и плазме, а онкотическое гораздо выше в крови.

Кроме того, уменьшенная концентрация белков в тканевой жидкости связана с тем, что они вымываются лимфой из внеклеточной среды; между тканевой жидкостью и кровью есть перепад насыщенности белка и онкотического давления.

Так как в составе плазмы наиболее высокое содержание альбуминов, то онкотическое давление в ней создаётся преимущественно данным видом белков. Уменьшение их в плазме приводит к потере воды, отёкам тканей, а повышение – к задержке в крови воды.

Суспензионные свойства

Суспензионные свойства плазмы взаимосвязаны с коллоидной стабильностью белков в ее составе, то есть с сохранением клеточных элементов в состоянии взвеси. Показатель данных свойств крови оценивается по скорости оседания эритроцитов (СОЭ) в недвижимом кровяном объёме.

Наблюдается следующее соотношение: чем больше альбуминов содержится по сравнению с менее устойчивыми коллоидными частицами, тем выше суспензионные свойства крови.

Если же повышается уровень фибриногена, глобулинов и других нестабильных белков, СОЭ растёт и суспензионная способность снижается.

Коллоидная стабильность

Коллоидная стабильность плазмы детерминирована свойствами гидратации белковых молекул и присутствия на их поверхности двойного слоя ионов, создающих фи-потенциал (поверхностный), в который включён дзета-потенциал (электрокинетический), находящийся на стыке между коллоидной частицей и жидкостью, окружающей её.

Он обусловливает возможность скольжения частиц в коллоидном растворе. Чем выше дзета-потенциал, тем сильнее белковые частицы отталкивают друг друга, и на этом основании определяется устойчивость коллоидного раствора.

Величина его значительно больше у альбуминов в составе плазмы, и её стабильность чаще всего определяется данными белками.

Вязкость

Вязкость крови – способность её сопротивляться течению жидкости во время перемещения частиц с помощью внутреннего трения. С одной стороны, это сложные взаимоотношения между макромолекулами коллоидов и водой, с другой – между форменными элементами и плазмой.

Вязкость плазмы выше, чем у воды. Чем больше она содержит крупномолекулярных белков (липопротеинов, фибриногена), тем сильнее вязкость плазмы.

В целом данное свойство крови отражается на общем периферическом сосудистом сопротивлении кровотоку, то есть обусловливает функционирование сердца и сосудов.

Удельный вес

Удельный вес крови связан с количеством эритроцитом и содержанием в них гемоглобина, структуры плазмы. У взрослого человека средних лет колеблется от 1,052 до 1,064.

За счёт различного содержания эритроцитов у мужчин такой показатель выше.

Кроме того, удельный вес возрастает из-за потери жидкости, обильном потении в процессе физической трудовой деятельности и высокой температуры воздуха.

Мы рассмотрели свойства плазмы и крови.

Источник: https://FB.ru/article/336391/sostav-i-fiziko-himicheskie-svoystva-plazmyi-krovi

1. Физико-химические свойства и физиологические функции крови. Возрастные особенности системы крови

Физико-химические свойства и физиологические функции плазмы крови

Кровь,лимфа и межтканевая жидкость образуютвнутреннюю среду организма. Совокупностьорганов кроветворения, периферическойкрови, органов кроверазрушения инейрогуморального аппарата регуляциисоставляют систему крови (Ланг).

Кровьявляется сложной тканью (соединительнаяткань или ткань внутренней среды)постоянно циркулирующая по артериям,капиллярам и венам.

Функциикрови:

•Важнейшейфункцией крови является поддержаниегомеостаза (постоянство внутреннейсреды организма), в первую очередьколичество воды и электролита в клеткахи тканях организма;

•Транспортнаяфункция – доставляет клеткам глюкозу,аминокислоты, полипептиды, жиры, витамины,минеральные вещества, воду и кислород;

•Уноситиз тканей аммиак, мочевину, мочевуюкислоту, CO2;

•Кровьпринимает участие в гуморальной регуляциифункций;

•Защитнаяфункция крови благодаря лейкоцитамспособным к фагоцитозу (иммунная системакрови);

•Собственнаязащита крови от кровопотерь (гемостаз);

•Междукровью, лимфой и тканевой жидкостьюсуществуют сложные процессы взаимосвязи.

Кровьсостоит из жидкой части плазмы ивзвешенных в ней форменных элементов:эритроцитов (красные), лейкоциты (белые),тромбоциты (кровяные пластинки).

Плазмасоставляет 55-60%, форменные элементы40-45% (гематокрит).

Кровьобладает такими физическими свойствамикак вязкость и удельный вес.

Кровьобладает осмотическим давлением.Осмотическое давление обуславливаетсяминеральными солями, их концентрациясоставляет 1%.

Кровьв норме имеет слабощелочную реакцию.PH артериальной крови – 7,4, венозной крови– 7,5.

ПостоянствоPH крови обеспечивается буфернымисвойствами эритроцитов плазмы идеятельностью органов выделения.

Щелочныесоли слабых кислот образуют щелочнойрезерв крови.

Пределизменения PH крови 7-7,8, сдвиг в кислуюсторону – ацетоз, сдвиг в щелочную –алколоз.

Впостоянстве PH крови большая рольпринадлежит дыханию, почкам ижелудочно-кишечному тракту.

2.Состав плазмы. Физ. И хим. Св-ва плазмы. Буферные системы крови

Плазмасостоит из воды 90%, неорганических солей1%, органических веществ 9%:

1.Белки(глобулины,фибриногена, альбумины). Роль: обеспечиваютдавление (удержание воды в сосудах),свёртывание крови, регулируют pHкрови, явл. антителами, транспорт,вязкость крови.

2.Азотосодержащие вещества – они составляютостаточный азот.

3.Безазотистые органические вещества –это глюкоза, молочная, пировинограднаякислоты, липиды

4.Биологически активные вещества(ферменты)и газы крови.

Буфернаясистема– это смеси которые обладают спос-тьюпрепятствовать изменению pHсреды. Виды:

1.Гемоглобиновый буфер – окисленныйгемоглобин поступая в ткани нейтрализуетугольную кислоту.

2.Белковый буфер – нейтрализация ионовH⁺и OH⁻

3.Бикорбонатныйбуфер

4.Фосфатныйбуфер

3. Факторы и механизм свертывания крови. Регуляция свертывания крови, изменение свертываемости крови при физических нагрузках

Переходкрови из жидкого состояния в желеобразныйсгусток тромб, препятствующих кровопотере– свертывание крови.

Воснове свертывания лежат физико-химическиепревращения, растворимой формы белкафибриногена в нерастворимую форму –фибрин. Кровь без фибрина называетсядефибрилярная кровь и состоит изформенных элементов крови и сыворотки(сыворотка – плазма без фибрина).

Воснове свертывания крови лежит переходрастворимого белка в плазме в нерастворимуюформу фибрин.

1стадия: печень -> протромбин;

2стадия: тромбин (CaK++);

3стадия: фибриноген -> фибрин.

Посовременным представлениям существуеттеория – РАСК (регуляция агрегатногосостояния крови). Эта система обеспечивает:

•Сохранениежидкого состояния крови в кровяномрусле;

•Свертываниекрови в экстремальных состояниях;

•Своевременноевосстановление стенок сосудов.

1.Первичныйспазм сосудов – болевое раздражение –выброс адреналина и норадреналина –сужение сосудов. Вторичный спазм –активация тромбоцитов, выделение вкровь серотонина и адреналина –образование тромбоцетарной пробки –обусловлено наличием в плазме тромбоцитаи белка (фактор вилибранда – факторFW). Происходит разрушение тромбоцитови уплотнение их (под действием белкатромбостезина);

2.Образованиетромбина при обязательном наличии Ca+(ионов);

3.Коагуляционныйгемостаз. Фибриноген -> фибрин.

Всвертывании крови участвует более 40факторов, являющихся белками, большинствоиз которых ферменты. Они обозначаютсяримскими цифрами:

I– фибриноген;

II– протромбин;

III– тромбопластин;

IV– Ca++;

V– проакцелерит;

VI– фактор активизирующий протромбин;

VII– проаквертин – активизируетпротромабиназу;

VIII– актигимофилический глобулин А –образует комплексную молекулу с белкомFW вилибрантом и специфическим антигеном;

IX-

X– фактор Стюарта – составная частьпротромбина.

Свертываниекрови изменяется под влиянием:

•Нервнойсистемы;

•Приболевых раздражениях свертываемостьувеличивается;

•Адреналинповышает, холод замедляет, лимоннокислыйнатрий связывает ионы Ca++ и предотвращаетсвертывание крови;

•Антикогулянтыполностью прекращают свертываемость(гепарин, дикумарол).

Источник: https://StudFiles.net/preview/6010244/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.