Состав крови

Периферическая кровь состоит из жидкой части - плазмы и взвешенных в ней форменных элементов, или кровяных клеток (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) (рис. 2).

Рис. 2. Кровь. А - окрашенный препарат крови: внизу лейкоциты при большом увеличении - базофил (слева), нейтрофил, эозинофил, моноцит и лимфоцит; Б - эритроциты человека (слева) и лягушки при одинаковом увеличении; В - кровь с антикоагулянтом при хранении: верхний слой - плазма, нижний - форменные элементы

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 специального прибора гематокрита - капилляра с делениями, а также используя радиоактивные изотопы - ³²Р, ⁵¹Cr, ⁵⁹Fe. В периферической (циркулирующей) и депонированной крови эти соотношения неодинаковы. В периферической крови плазма составляет приблизительно 52-58% объема крови, а форменные элементы - 42-48%. В депонированной крови наблюдается обратное соотношение.

Плазма крови, ее состав. Плазма крови является довольно сложной биологической средой. Она находится в тесной связи с тканевыми жидкостями организма. Относительная плотность плазмы равна 1,029-1,034.

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 - 4,45-6,65 ммоль/л (80-120 мг%), нейтральные жиры, липиды;

4) ферменты; 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. В их состав входят преимущественно катионы - Na⁺, Ca⁺⁺, K⁺, Mg⁺⁺ и анионы - O^-, HPO₄^-, HCO₃^-.

Из тканей организма в процессе его жизнедеятельности в кровь поступает большое количество продуктов обмена, биологически активных веществ (серотонин, гистамин), 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.

Осмотическое и онкотическое давление крови. Осмотическим давлением называется давление, которое обусловлено электролитами и некоторыми неэлектролитами. с низкой молекулярной массой (глюкоза и др.). Чем выше концентрация таких веществ в растворе, тем выше осмотическое давление. Осмотическое давление плазмы зависит в основном от концентрации 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 которые способны удерживать воду. Величина онкотического давления колеблется в пределах от 3,325 до 3,99 кПа (25-30 мм рт. ст.). Значение онкотического давления чрезвычайно велико, так как за счет него жидкость (вода) удерживается в сосудистом русле. Из белков плазмы наибольшее участие в обеспечении онкотического давления принимают альбумины, так как вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду.

Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического и онкотического давления (коллоидно-осмотического давления). Постоянство осмотического и онкотического 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. При помещении эритроцитов в раствор 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 давлением крови, 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.

Гемолиз и его виды. Гемолизом называют выход гемоглобина из эритроцитов через измененную оболочку и появление его в плазме. Гемолиз может наблюдаться как в сосудистом русле, так и вне организма.

Вне организма гемолиз может быть вызван гипотоническими растворами. Этот вид гемолиза называют осмотическим. Резкое встряхивание крови или ее перемешивание приводит к разрушению оболочки эритроцитов. В этом случае происходитмеханический гемолиз. Некоторые химические вещества (кислоты, щелочи; эфир, хлороформ, спирт) вызывают свертывание (денатурацию) белков и нарушение целостной оболочки эритроцитов, что сопровождается выходом из них гемоглобина -химический гемолиз. Изменение оболочки эритроцитов с последующим выходом из них гемоглобина происходит также под влиянием физических факторов. В частности, при действии высоких температур наблюдается денатурация белков оболочки эритроцитов. Замораживание крови сопровождается разрушением эритроцитов.

В организме постоянно в небольших количествах осуществляется гемолиз при отмирании старых эритроцитов. В норме он происходит лишь в печени, селезенке, красном костном мозге. При этом гемоглобин "поглощается" клетками указанных органов и в плазме циркулирующей крови отсутствует. При некоторых состояниях организма гемолиз в сосудистой системе переходит границы нормы, гемоглобин появляется в плазме циркулирующей крови (гемоглобинемия) и начинает выделяться с мочой (гемоглобинурия). Это наблюдается, например, при укусе ядовитых змей, скорпионов, множественных укусах пчел, при малярии, переливании несовместимой в групповом отношении крови.

Реакция крови. Реакция среды определяется концентрацией водородных ионов. Для определения степени смещения реакции среды пользуются водородным показателем, обозначаемым рН. Активная реакция крови высших животных и человека - величина отличающаяся высоким постоянством. Как правило, она не выходит за пределы 7,36-7,42 (слабощелочная).

Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови ионов Н⁺. При этом наблюдается угнетение функции центральной нервной системы и при значительном ацидотическом состоянии организма может наступить потеря сознания, а в дальнейшем смерть.

Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом. Возникновение алкалоза связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН^-. При этом происходит перевозбуждение нервной системы, отмечается появление судорог, а в дальнейшем гибель организма.

Следовательно, клетки организма весьма чувствительны к сдвигам рН. Изменение концентрации водородных (Н⁺) и гидроксильных (ОН^-) ионов в ту или другую сторону нарушает жизнедеятельность клеток, что может привести к тяжелым последствиям.

В организме всегда имеются условия для сдвига реакции в сторону ацидоза или алкалоза. В клетках и тканях постоянно образуются кислые продукты: молочная, фосфорная и серная кислоты (при окислении фосфора и серы белковой пищи). При усиленном потреблении растительной пищи в кровоток постоянно поступают основания натрия, калия, кальция. Напротив, при преимущественном питании мясной пищей в крови создаются условия для накопления кислых соединений. Однако величина реакции крови постоянна. Поддержание постоянства реакции крови обеспечивать так называемыми буферными системами, я также деятельностью главным образом легких, почек и потовых желез.

К буферным системам крови относятся: 1) карбонатная буферная система (угольная кислота - Н₂СО₃, бикарбонат натрия - NaHCО₃); 2) фосфатная буферная система (одноосновный - NaH₂PО₄ и двухосновный - Na₂HPО₄ фосфат натрия); 3) буферная система гемоглобина (гемоглобин-калийная соль гемоглобина); 4) буферная система белков плазмы.

Указанные буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей и препятствуют тем самым сдвигу активной реакции крови. Главными буферами тканей являются белки и фосфаты.

Сохранению постоянства рН способствует и деятельность некоторых органов. Так, через легкие уделяется избыток углекислоты. Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, при алкалозе - больше щелочных солей (двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия). Потовые железы могут выделять в небольших количествах молочную кислоту.

В процессе обмена веществ образуется больше кислых продуктов, чем щелочных, поэтому опасность сдвига реакции в сторону ацидоза является большей, чем опасность сдвига в сторону алкалоза. В соответствии с этим буферные системы крови и тканей обеспечивают более значительную устойчивость по отношению к кислотам, чем к щелочам. Так, для сдвига реакции плазмы крови в щелочную сторону приходится прибавлять к ней в 40-70 раз больше едкого натра, чем к чистой воде. Для того же, чтобы вызвать сдвиг реакции крови в кислую сторону, к ней необходимо добавить в 327 раз больше хлористоводородной (соляной) кислоты, чем к воде. Щелочные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют так называемый щелочной резерв крови. Однако, несмотря на наличие буферных систем и хорошую защищенность организма от возможных изменений рН крови, сдвиги в сторону ацидоза или алкалоза все же иногда встречаются как в физиологических, так и, в особенности, в патологических условиях.