21. Система крови. Объем, состав, свойства и функции крови. Гематокрит. Буферные системы крови.

Кровь – это жидкая ткань, выполняющая в организме транспортную функцию. Кровь состоит из жидкой плазмы и взвешенных в ней клеток, которые еще называют клеточными или форменными элементами. В норме объем клеток составляет 40-45 % объема крови, это так называемое гематокритное число. Соотношение между объемами плазмы и клеточных элементов в некоторых случаях может изменяться, при этом увеличение клеточной массы крови называют полицитемией, уменьшение – олигоцитемией.

Общее количество крови в организме взрослого человека составляет 6 – 8 % от массы тела, т.е. 4,5 – 6 л. Потеря 1/3 объема при кровотечениях может привести к смерти. Кровь более вязкая, чем вода. Так если вязкость воды принять за единицу, то вязкость плазмы составит 1,7 – 2,2, а вязкость цельной крови около 5 единиц. Вязкость обусловлена наличием в крови белков и большого количества клеток. Кровь также тяжелее воды – относительная плотность, или удельный вес цельной крови, составляет 1,050 – 1,060, а плазмы 1,025 – 1,034. Плазма крови на 90 % состоит из воды, 7-8 % массы плазмы составляют растворенные в ней белки, примерно 1,1 % составляют небелковые органические вещества и 0,9 % неорганические вещества.

Важным показателем плазмы является осмотическое давление. Оно поддерживается с очень большим постоянством и составляет 7,6 атм. Эта величина почти полностью обуславливается содержащимся в крови NaCl и другими низкомолекулярными веществами. Небольшая часть осмотического давления, всего около 0,02 атм., обеспечивается белками плазмы, главным образом альбуминами. Эту часть осмотического давления называют онкотическим давлением. Несмотря на малую величину, онкотическое давление играет очень важную роль в движении жидкости между кровью и другими тканями.

Чрезвычайно важным показателем крови является рН. Кровь имеет слабо щелочную реакцию, рН артериальной крови составляет 7,4, венозной 7,35 (из-за большого содержания в венозной крови углекислоты). Крайними пределами рН крови являются 7,0 – 7,8. Смещение рН за эти пределы может привести к смерти.

Буферные системы крови. В крови насчитывают четыре буферных системы: бикарбонатный буфер, фосфатный буфер, белковый и гемоглобиновый.

Бикарбонатный буфер состоит из угольной кислоты Н2СО3 и ее щелочных солей, главным образом бикарбоната натрия NaНСО3. Для поддержания нормального рН крови важно их соотношение. При рН 7,4 отношение Н2СО3 / NaНСО3 составляет 1 / 20. При попадании в кровь избытка кислых продуктов они нейтрализуются щелочной частью буфера: NaНСО3 + НСl → NaCl + Н2СО3. При этом сильная кислота (НСl) заменяется более слабой (Н2СО3), которая к тому же легко выводится из организма через органы дыхания, в силу чего соотношение Н2СО3 / NaНСО3 сохраняется равным 1 / 20. При попадании в кровь щелочных продуктов происходит реакция по типу Н2СО3 + NaOH → NaHCO3 + Н2О, т.е. вместо сильного основания (NaOH) в крови остается слабое основание (NaHCO3), избыток которого удаляется почками. Фосфатный буфер состоит из смеси одно- и двузамещенных солей фосфорной кислоты: NaH2PO4 и Na2HPO4. При этом однозамещенная соль (NaH2PO4) играет роль кислоты, а двузамещенная (Na2HPO4) роль щелочной соли. При физиологическом значении рН их соотношение составляет 1/4. При избытке кислых продуктов они связываются щелочной частью, а при попадании щелочей они нейтрализуются кислой солью. Емкость фосфатного буфера плазмы значительно меньше, чем бикарбонатного.

Белковая буферная система крови основана на том, что белки являются амфолитами, т.е. способны выступать в роли, как кислот, так и оснований. При этом в кислой среде они ведут себя как основания, а в основной – как кислоты, сглаживая колебания рН. Самой мощной буферной системой крови является гемоглобиновая. На ее долю приходится 76 % всей буферной емкости артериальной крови и 73 % венозной. Буферные свойства гемоглобина определяются, прежде всего, тем, что, как и остальные белки он является амфолитом. Кроме того, буферные свойства гемоглобина связаны с его ролью в газообмене. В тканях гемоглобин функционирует как основание, препятствуя закислению крови, в легких гемоглобин ведет себя как кислота, предотвращая защелачивание крови в процессе отдачи углекислого газа.