 |
|
Основные физиологические показатели крови
Кровь характеризуется наличием множества устойчивых количественных показателей - констант, которые можно разделить на две группы:
· пластичные – могут колебаться в довольно широких пределах, не приводя к серьезным изменениям жизнедеятельности (объем циркулирующей крови, количество форменных элементов, относительная плотность, вязкость и др.);
· жесткие - отклонение этих показателей даже в незначительных пределах ведет к нарушению жизнедеятельности (ионный состав плазмы, белковый состав плазмы, количество глюкозы и др.).
Количество (объем) крови в организме взрослого в норме составляет 6-8% от массы тела, т.е. у человека массой 70 кг приблизительно 5-6 литров. Быстрая потеря 1/2 - 1/3 общего количества крови может привести к смерти (вследствие резкого падения кровяного давления).
В обычных условиях (в покое) только 40 – 45 % крови циркулирует в кровеносных сосудах, что облегчает работу сердца, а остальная часть её находится в так называемых депо (в капиллярах печени, селезёнки, подкожной клетчатки). Кровь из депо поступает в общее кровяное русло при повышении температуры тела, мышечной работе, при кровопотерях.
Относительная плотность цельной крови: 1,050 – 1,060, плазмы – 1,025 – 1,034, эритроцитов 1,090.
Зависит в основном от количества эритроцитов и белков плазмы крови.
Вязкость крови: 5,0 усл. ед., плазмы – 2,2 усл. ед. по сравнению с вязкостью воды, которая принята за единицу.
Обусловлены наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы.
Осмотическое давление крови:7,6 атмосфер, что называется нормоосмией. Повышение осмотического давления носит название гиперосмии, снижение – гипоосмии. Осмотическое давление это сила, с которой растворитель (для крови - вода) переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор.
Оно играет важную роль в распределении воды между клетками и внеклеточным пространством. Осмотическое давление крови обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами (около 60 % осмотического давления создается солями натрия - NaCl), в значительно меньшей степени белками.
Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления. Осмотическое давление является одной из жестких гомеостатических констант.
Онкотическое давление крови:часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы в основном альбуминами. Оно равно 0,03 - 0,04 атм. или 25 – 30 мм.рт.ст.
Белки обладают способностью притягивать воду и удерживать ее в кровяном русле. При снижении онкотического давления крови происходит выход воды (стенка капилляров в большинстве органов непроницаема для белков) из сосудов в межклеточное пространство, что приводит к отеку тканей.
Кислотно-основное состояние крови (КОС):активная реакция крови, характеризующаяся постоянством соотношения водородных и гидроксильных ионов.
КОС – определяет активность ферментов, интенсивность процессов окисления и восстановления, расщепления и синтеза белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, активность витаминов и микроэлементов, биофизические свойства клеток и молекул (проницаемость мембран, возбудимость). В свою очередь КОС зависит от состояния клеточного метаболизма, процессов питания, внешнего дыхания, газотранспортной функции крови, водно-электролитного обмена.
Для определения активной реакции крови используют водородный показатель pH – концентрацию водородных ионов.
рН-концентрация водородных ионов выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода и показывает кислотность или щелочность среды.
В норме рН артериальной крови -7,4; венозной – 7,35 (реакция слабоосновная). При различных физиологических состояниях рН крови может меняться от 7,35 до7,45. Сдвиг реакции в кислую сторону (ниже 7,35) называется ацидозом, сдвиг реакции крови в щелочную сторону (выше 7,45) – алкалозом.
В организме всегда имеются условия для сдвига реакции в строну 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. При преимущественном потреблении растительной пищи в крови создаются условия для накопления кислых соединений. Однако величина активной реакции крови постоянна.
Активная реакция крови является жесткой константой.
Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,7.
КОС (рН)поддерживается буферными системами. Они нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, связывая гидроксильные (ОН- ) и водородные (Н+ ) ионы и поддерживают постоянную реакцию крови. В крови имеются четыре буферные системы: гемоглобиновая, бикарбонатная, белковая и фосфатная.
Состав плазмы.
Плазма крови является довольно сложной биологической средой.
В состав плазмы входят вода(90-92 %) и сухой остаток (8-10 % ) т.е. вещества, растворенные в ней. Сухой остаток состоит из: органических (7-9%) и неорганических веществ (1%).
К органическим веществам плазмы относятся:
ü белки
ü небелковые азотсодержащие соединения
ü безазотистые органические вещества
ü Белки составляют 6-8 % и представлены тремя основными группами: альбуминами (3,5 – 5,5%),глобулинами (2,0 – 3,6%) и фибриногеном (0,2 – 0,6%).
Белки плазмы крови выполняют разнообразные функции: 1) обеспечиваютонкотическое давление; 2) регулируют водный гомеостаз; 3) определяют вязкость и свертываемость крови; 4) обеспечивают иммунный гомеостаз (иммунные антитела); 5) поддерживают кислотно-основной гомеостаз (белковый буфер);
6) участвуют в транспорте многих веществ; 7) осуществляют питательную функцию (резерв аминокислот).
Данные по основным белкам.Альбумины сотавляют 60% всех белков плазмы имеет небольшой молекулярный вес и создают 80% онкотического давления. Синтезируются в печени.
Глобулины - крупномолекулярные белки, имеют фракции альфа, бетта и гамма.
Альфа-глобулины переносят гормоны, витамины, микроэлементы, липиды.
Бетта-глобулины переносят холестерин, стероиды, транспорт железа, многие факторы свертывания крови.
Гамма-глобулины – включают антитела, сюда же относятся анта-А и анти-В антитела (а- и в-агглютинины) крови.
Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах.
Фибриноген (относится к бетта-глобулинам) – это фактор свертывания крови. Под воздействием тромбина он переходит в нерастворимую форму фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени.
Липопротеиды связывают, поступающие в кровь, лекарственные вещества.
ü К небелковым азотсодержащим соединениям относятся аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак.
ü Из безазотистых органических веществ в плазме крови содержится глюкоза, нейтральные жиры, липиды, молочная и пировиноградная кислоты, витамины, гормоны.
Количество глюкозы в плазме составляет 3,5 – 6,1 ммоль/л, или 65 – 110 мг%
является жесткой константой. Если ее количество будет меньше 2,22 ммоль/л (гипогликемия), то у человека появляются судороги, затем кома и смерть.
К неорганическим веществам (минеральным веществам) плазмы крови (1%) относятся ионы: Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl-, угольной, хлористоводородной и фосфорной кислот и ряд других ионов; микроэлементы: медь, кобальт, цинк, селен, марганец, хром, стронций и др.
Cодержание катионов является более жесткой величиной, чем концентрация анионов. Ионы обеспечивают нормальную функцию всех клеток организма, обуславливают осмотическое давление, регулируют рН.
Если поместить эритроциты в солевой раствор, имеющий одинаковое осмотическое давление с кровью, то они не изменяют свой объем. Такой раствор называют изотоническим или физиологическим. В медицине для частичного восполнения потерь крови используют 0,85% раствор хлористого натрия (NaCI).
В растворе, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови, или гипертоническом, эритроциты сморщиваются, так как вода выходит из них в раствор.
В растворе с более низким осмотическим давлением, чем давление крови, или гипотоночиском, эритроциты набухают в результате перехода воды из раствора в клетку и лопаются. Разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую среду называется гемолизом, кровь становится красной и прозрачной. Такая кровь называется лаковой кровью.
Микроэлементы играют важную роль в процессах метаболизма клеток и их функций, т.к. входят в состав ферментов, участвующих в гемопоэзе.
Гемостаз
Гемостаз (от греч. haema - кровь и statis - застой, неподвижное состояние) – это сложный комплекс реакций, направленных на остановку кровотечения при нарушении целостности кровеносных сосудов. Процесс имеет защитный характер, так как сохраняет постоянство объема циркулирующей крови в сосудистом русле.
Гемостатические процессы осуществляются тремя взаимодействующими элементами - кровеносными сосудами, клетками крови ( в основном тромбоцитами) и плазменной ферментативной системой свертывания, обеспечивающей образование фибринного сгустка крови - тромба.
В настоящее время принято различать два механизма остановки кровотечения:
· сосудисто-тромбоцитарный или микроциркуляторный стази
· свертывание крови.
Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз обеспечивается реакцией сосудов с вовлечением тромбоцитов. Осуществляется из мелких сосудов (артериол, прекапилляров, капилляров, венул) с довольно низким кровяным давлением.
Процесс складывается из двух компонентов: 1)сосудистого спазма (временного и продолжительного); 2) образования, уплотнения и сокращения тромбоцитарной пробки, обеспечивающей надежный гемостаз.
При травме рефлекторно происходит уменьшение просвета (спазм) мелких кровеносных сосудов. Рефлекторный спазм сосудов кратковременный. Более длительный спазм сосудов поддерживается действием биологически активных веществ (серотонина, норадреналина, адреналина), которые освобождаются из поврежденных клеток тканей и тромбоцитов. Спазм сосудов приводит лишь к временной остановке кровотечения. Основное значение для гемостаза в зоне мелких сосудов имеет процесс формирования тромбоцитарной пробки. В основе ее лежит способность тромбоцитов прилипать к чужеродной поверхности (процесс адгезии) и склеиваться друг с другом (процесс агрегации). Образовавшаяся тромбоцитарная пробка, или тромбоцитарный тромб, уплотняется в результате сокращения специального белка (тромбостенина), содержащегося в тромбоцитах, который напоминает по своим свойствам сократительный белок мышечной ткани.
В условиях нормы кровотечение из мелких сосудов останавливается через 2 – 4 минуты с момента повреждения.
Свертывание крови (гемокоагуляция) – второй важнейший механизм гемостаза, предохраняющий организм от кровопотери, включается при поражении более крупных кровеносных сосудов, в основном, мышечного типа. Свертывание крови – сложный биохимический и физико-химический процесс, в итоге которого находящийся в плазме растворимый белок крови – фибриноген переходит в нерастворимое состояние – фибрин. При этом образуются тончайшие нити фибрина, в петлях которого удерживаются кровяные клетки и жидкая часть крови, т.е. образуется кровяной сгусток - прочный фибриновый тромб.
После уплотнения сгустка начинается процесс ретракции, т.е. уплотнение тромба и закрепление тромба в поврежденном сосуде. Сгусток сжимается (с помощью сократительного белка тромбоцитов) до 20 – 50% своего первоначального объема и из него выделяется жидкая часть крови, именуемая сывороткой. Сыворотка – это плазма крови, лишенная белка фибриногена. За счет ретракции тромб становится более плотным и стягивает края раны.
Свертывание крови по своей сущности главным образом представляет собой ферментативный процесс. В нем участвуют различные вещества, содержащиеся в плазме, называемые факторами плазмы, которые поступают в нее при ранении тканей из разрушенных клеток и тромбоцитов. Взаимодействие этих веществ, приводящее к свертыванию крови, принято подразделять на три стадии.
Три стадии свертывания крови:
В первой стадии, связанной с разрушением тромбоцитов и тканевых клеток, освобождается предшественник тромбопластина, который, взаимодействуя с факторами плазмы крови, превращается в активный тромбопластин. Для его образования необходимо наличие ионов Са и многих факторов плазмы, в частности акцелератора –глобулина и антигемофилического фактора. При недостатке или отсутствии антигемофилического фактора образование тромбопластина резко замедленно и свертываемость крови понижена. Такое заболевание называется гемофилией.
Во второй стадии свертывания крови при участии тромбопластина происходит превращение протромбина в активный фермент тромбин. Для нормального течения этой реакции необходимы ионы Са++ и два фактора плазмы, которые выполняют роль ускорителей, Протромбин является белком плазмы, образуется он в печени. Для его синтеза необходимо наличие витамина К, который всасывается из кишечника при обязательном участи и желчи.
Если к выпущенной крови прилить раствор цитрата натрия. Который связывает ионы Са++ , то тромбин из протромбина не образуется, следовательно, свертывание крови не произойдет. Исходя из этого, в медицинской практике при заготовке крови для переливания к ней добавляют цитрат натрия. Такая кровь называется стабилизированной, при хранении она не свертывается.
В третьей стадии под влиянием образовавшегося тромбина растворимый белок плазмы фибриноген превращается в нерастворимый фибрин, который выпадает в виде густого сплетения тончайших нитей.
Упрощенная схема свертывания крови выглядит следующим образом:
Повреждение сосуда
| Первая стадия | Предшественник тромбопластина + Са++ + факторы плазмы тромбопластин |
| Вторая стадия | Тромбопластин + Са++ + протромбин тромбин |
| Третья стадия | Тромбин + фибриноген фибрин |
Выпущенная из сосуда кровь начинает свертываться через 3-4 минуты, а через 5-6 минут превращается в плотный сгусток.
Свертывающая система крови служит для предотвращения потерь крови.
В здоровом организме свертывание крови может произойти и внутри сосудистой системы в месте ее повреждения (приведет к тяжелым последствиям - инфаркт, тромбофлебит). Образовавшийся тромб, выполнив гемостатическую функцию вскоре растворяется. Процесс расщепления фибринового сгустка, в результате которого происходит восстановление просвета сосуда называется фибринолизом. Это тоже ферментативный процесс.
Плазма человека содержит фибринолитический ферментный фактор в виде неактивного профермента – профибринолизина (плазминогена), который синтезируется в печени, костном мозге, почках и др.органах. Превращение его в активный фермент фибринолизин (плазмин) осуществляется под влиянием специфических веществ – активаторов, содержащихся в крови, тканях и сосудистых стенках.
В естественных условиях предохранение крови от внутрисосудистого свертывания обеспечивается и другими веществами, которые получили название антикоагулянтов. К ним принадлежат: гепарин, антитромбин, антитромбопластин. В условиях нормы они играют ведущую роль в сохранении жидкого состояния крови.
Гепарин - важный естественный антикоагулянт, образуется в тучных клетках и базофильных лейкоцитах. Его особенно много в печени, легких, сердце и мышцах.
Основной точкой приложения гепарина является реакция превращения фибриногена в фибрин, которую он блокирует благодаря связыванию тромбина.
Активность гепарина зависит от содержания в плазме крови особого фактора –
антитромбина, так как он значительно увеличивает антикоагулянтные свойства гепарина. Антитромбопластины – это вещества, которые блокируют факторы свертывания, участвующие в образовании тромбопластина (кровяного и тканевого).
Таким образом, кровь имеет мощный противосвертывающий и фибринолитический потенциал. Он составляет основу защитной противосвертывающей системы крови.
ВЫВОД: в организме человека существует две системы: свертывающая и противосвертывающая. Они находятся в равновесии, при нарушении которого в сосудах образуются тромбы или напротив - возникают кровотечения.