Занятие 2. Физико-химические свойства крови. Физиология эритроцитов. Плазма крови, ее состав и свойства.

Плазма — жидкая часть крови (ее объем приблизительно равен 2,8–3,0 л), представляет собой надосадочную жидкость, полученную после центрифугирования цельной крови с добавленными к ней антикоагулянтами (веществами, предотвращающими свертывание). Надосадочная жидкость, образующаяся после центрифугирования свернувшейся крови, называется сывороткой. В отличие от плазмы в сыворотке нет фибриногена и ряда других плазменных факторов свёртывания крови.

Плазма крови — коллоидно-полимерный раствор, в котором растворителем является Н₂О, растворенными веществами — соли и низкомолекулярные органические соединения. Коллоидным компонентом являются белки и их комплексы.

Состав плазмы: Н₂О (90–92 %) и сухой (плотный) остаток (8–10 %), который включает неорганические и органические вещества.

I. Органическая часть:

Белки. Количество общего белка плазмы составляет 65–85 г/л.

Белки плазмы методом электрофореза могут быть разделены на альбумины, глобулины и фибриноген; фракция глобулинов разделяется на альфа-1, альфа-2, бета и гамма-глобулины.

1. Альбумины (35–55 г/л).

• в значительной степени (до 80%) определяют онкотическое (коллоидно-осмотическое) давление за счет их высокой концентрации и относительно небольшого размера молекул (Mr ≈60–65 кД). При снижении их количества (гипоальбуминемия) развиваются отеки (например, при голодании — «голодные» отёки).

• участвуют в регуляции водно-солевого баланса.

• осуществляют транспорт многих веществ (билирубин, жирные кислоты, экзогенные вещества, в том числе и лекарственные — антибиотики, сульфаниламиды и др.);

• связывают гормоны (например, тироксин).

• являются белковым резервом.

2. Глобулины (20–35 г/л) образуют комплексные соединения с углеводами, липидами, полисахаридами, связывают гормоны, микроэлементы, являются компонентами иммунной системы (иммуноглобулины) и системы свертывания крови.

Глобулины включают:

α₁-глобулины:

• α₁-антитрипсин (ингибитор трипсина);

• α₁-липопротеины (высокой плотности);

• протромбин (фактор свертывания крови).

α₂-глобулины:

• α₂-макроглобулин (вместе с α1-антитрипсином является одним из основных ингибиторов протеаз плазмы);

• α₂-антитромбин III (антикоагулянт);

• гаптоглобин (связывает гемоглобин, высвобождающийся из эритроцитов);

• церулоплазмин (связывает и транспортирует ионы меди);

• плазминоген (предшественние основного фермента фибринолиза – плазмина, или фибринолизина).

β-глобулины:

• трансферрин (транспорт ионов железа)

• β-липопротеины (низкой плотности),

• гемопексин (гликопротеид, выполняющий функцию транспортного белка при переносе гема из циркулирующей крови в паренхиму печени);

• C-реактивный белок (относится к группе белков острой фазы, концентрация которых повышается при воспалении, С-реактивный белок используется в клинической диагностике наряду с СОЭ как индикатор воспаления).

γ -Глобулины: иммуноглобулины (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM). К данной фракции глобулинов относятся агглютинины крови.

3. Фибриноген (2–4г/л) — участие в свертывании крови.

Образование белков:

а) альбумины, фибриноген — в печени.

б) глобулины — в костном мозге, селезенке, печени, лимфатических узлах, клетках.

Роль белков плазмы:

• Создают онкотическое давление (1/200 осмотического давления плазмы

• Поддерживают рН (буферные свойства).

• Поддерживают вязкость крови (важно для артериального давления).

• Участвуют в свертывании крови (фибриноген и др.).

• Являются факторами иммунитета (иммуноглобулины, белки комплемента).

• Выполняют транспортную функцию (перенос гормонов, микроэлементов).

• Выполняют питательную функцию (пластическую).

• Препятствуют (альбумины) или способствуют (глобулины) оседанию эритроцитов.

• Являются ингибиторами по отношению к некоторым протеазам (антитрипсин — ингибитор трипсина).

• Регулируют функции, обмен веществ (белковые гормоны, ферменты).

• Обеспечивают перераспределение воды между тканями и кровью

Ферменты плазмы. В плазме крови присутствуют ферменты, как функционирующие в самой плазме (ферменты свертывающей и противосвертывающей систем), так и клеточные ферменты, появляющиеся в крови в большом количестве только при повышении проницаемости мембран клеток, их повреждении и разрушении (позволяют судить о степени повреждения органов). В практической медицине чаще всего определяют активность следующих ферментов:

Аминотрансферазы — аланинаминотрансфераза (AлT), аспартатамино- трансфераза (AcT) — близкие по действию ферменты, участвующие в обмене аминокислот, содержится в клетках многих органов (печень, сердце, скелетные мышцы и других), увеличение их активности в сыворотке крови отмечается при заболеваниях печени (АлТ), инфаркте миокарда (АсТ) и др.

Креатинфосфокиназа (КФК) — фермент, участвующий в реакциях анаэробного энергообразования в сердечной и скелетной мышцах. Его активность в сыворотке крови возрастает, например, у спортсменов под влиянием тренировок скоростно-силового характера (борцы). Определение активности КФК используется для диагностики заболеваний мышечной системы, инфаркта миокарда и др.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) — фермент, участвующий в одном из конечных этапов превращения глюкозы, содержится во многих органах и тканях (почки, сердце , скелетные мышцы, печень, легкие и др.), активность его увеличивается при заболевании печени, почек, инфаркте миокарда и др.

Щелочная фосфатаза (ЩФ) большей частью образуется в остеобластах, поэтому ее активность в сыворотке крови повышается при заболеваниях, связанных с усилением их пролиферации.

Альфа-амилаза — фермент, участвующий в расщеплении крахмала, гликогена и других углеводов. Его содержание резко увеличивается в сыворотке крови при остром заболевании поджелудочной железы — панкреатите.

Глюкоза — главный источник энергии для клеток. Содержание глюкозы в крови в норме (у взрослых) составляет:

• Цельная кровь — 3,3–5,5 ммоль/л.

• Сыворотка, плазма — 3,3–6,1 ммоль/л

У новорожденных — 1,70–4,20 ммоль/л.

Небелковые, содержащие азот, вещества (полипептиды, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, билирубин и др.). Это так называемый небелковый (остаточный) азот — 14,3–28,5 ммоль/л. Из него 1/2 приходится на долю азота мочевины.

Мочевина — конечный продукт деградации белков, который подлежит выведению из организма с мочой. Увеличение ее концентрации в крови, так же как и креатинина — конечного продукта обмена креатинфосфата, участвующего в обеспечении сокращения мышц, отмечается при почечной недостаточности. Содержание мочевины — 2,5–8,3 ммоль/л.

Билирубин — пигмент крови, желто-красного цвета, образующийся через промежуточные продукты при распаде гемоглобина, миоглобина, цитохромов в селезенке и печени (См. раздел «гемоглобин»). Количество общего билирубина — 3,4–20,5 мкмоль/л. При уровне билирубина в крови выше 27–34 мкмоль/л у больного появляется желтая окраска склер глаз и кожи (желтуха).

Холестерол и триглицериды — в плазме крови формируют комплексы с белками — липопротеины (ЛП). Различают липопротеины низкой плотности (ЛПНП), ЛП очень низкой плотности (ЛПОНП), ЛП промежуточной плотности (ЛППП), ЛП высокой плотности (ЛПВП), а также хиломикроны. ЛПНП и ЛПОНП переносят липиды от печени к другим тканям, а ЛПВП транспортируют избыточный холестерол из тканей в печень, где он и его эфиры превращаются в желчные кислоты и выводятся с желчью в кишечник, а затем из организма.

С клинической точки зрения (вероятность развития артериосклеротического поражения — атеросклероза) существенное значение имеет содержание в крови холестерола и способность ЛП фиксироваться в стенке артерий (атерогенность). ЛПВП (5–12 нм) наименьшие по размеру, легко проникают в стенку артерий и также легко её покидают, т.е. ЛПВП не атерогенны. К категории атерогенных ЛП относятся ЛПНП (18–25 нм), ЛППП (25–35 нм) и небольшая часть ЛПОНП (около 50 нм), поскольку они достаточны малы для того, чтобы проникнуть в стенку артерий, после окисления легко задерживаются в стенке артерий. Крупные по размеру ЛП — хиломикроны (75–1200 нм) и ЛПОНП значительных размеров (80 нм) — слишком велики для того, чтобы проникнуть в артерии и не расцениваются как атерогенные.

Вероятность атеросклеротического поражения сосудов прямо пропорциональна уровню общего холестерола сыворотки крови. Чем выше гиперхолестеролемия (точнее — отношение содержания холестерола в ЛПНП к содержанию холестерина в ЛПВП), тем выше риск развития атеросклероза.

Триглицериды содержатся в основном в хиломикронах (80–95%) и в ЛПОНП (55–80%). ЛПНП и ЛПВП содержат небольшое количество триглицеридов (5–15%). В норме в крови содержание триглицеридов — 0,55–1,65 ммоль/л, холестерина — 3,0–6,2 ммоль/л.

Кроме того, в плазме содержатся гормоны, витамины.

II. Неорганическая часть: газы (О₂ , азот, СО₂) и минеральные вещества.

Минеральные вещества — 0,9% (ионы калия, натрия, хлора, кальция, НСО₃^- НРО₄^2- и др.). Основными катионами плазмы являются Na⁺, К⁺, Са²⁺, которые играют существенную роль в поддержании осмотического давления, перераспределении воды между кровью и тканями, свертывании крови, возбудимости и сократимости клеток и др. Основными анионами плазмы являются CI^-, бикарбонаты НСО₃^-, фосфаты, имеющие значение в регуляции рН, кислотно-щелочного состояния, возбудимости клеток др.